Ювелирное обозрение

Разве канализация может замерзнуть?

Ситуация с замерзанием канализационной трубы встречается достаточно редко, т.к. такая труба имеет уклон от устройства-потребителя, поэтому и в отличие от водопроводной, большую часть времени пустая, а периодически протекающие по ней порции жидкостей обычно . тепленькие. Однако, если происходят малые протечки воды, возникающие из-за неисправности узла спуска в бачке унитаза или из-за подтекающего крана, то вода не успевает быстро дойти до теплого септика и замерзает по пути.

Такие подтеки намерзают слой за слоем и в итоге полностью перекрывают диаметр канализационной трубы.

Для того чтобы устранить ледяную пробку необходимо растопить ее с помощью кипятка с солью либо раскопать трубу и попытаться отогреть ее с помощью паяльной лампы или строительного фена.
После устранения ледяной пробки необходимо проверить трубопровод на наличие трещин, и при необходимости заменить поврежденный участок.

Кабельный обогрев канализации

В свою очередь обогрев канализационной трубы с помощью греющего кабеля не допускает появления таких проблем и увеличивает срок службы канализационной системы в вашем доме.

Мощность греющего кабеля подбирается с таким расчетом, чтобы компенсировать теплопотери трубы на 120-160% при минимальной температуре согласно МСН 2.04-01-98 «Строительная климатология»:

Ростов-на-Дону	-29°C
Санкт-Петербург	-33°C
Москва	-36°C
Екатеринбург	-42°C
Якутск	-59°C

Учитывая что в большинстве случаев в бытовой канализации используются трубы с внутренним диаметром от 5 до 110 мм и теплоизоляция толщиной 20-50 мм (ППС, ППУ, ППЭ), для решения задачи защиты канализационных труб от замерзания можно использовать саморегулирующиеся греющие кабели низкотемпературного класса погонной мощностью от 16 Вт/м до 32 Вт/м.

Углубление наружной канализации глубже уровня промерзания грунта – работа хлопотная, особенно, если работы производятся зимней порой. Альтернативный вариант защиты от промерзания – греющий кабель для канализационных труб. С особенностями его укладки стоит ознакомиться, согласны?

Из предложенной нами статьи вы узнаете все об устройстве кабельного обогрева канализационного трубопровода. Мы расскажем, как работает греющий кабель и как грамотно выбрать оптимальный вариант. Для самостоятельных хозяев приведено пошаговое руководство по укладке и креплению.

Почему канализация промерзает?

Проблема промерзания канализационной трубы обнаруживается не сразу. В отличие от водопроводных коммуникаций, здесь поток жидкости не имеет постоянного характера и не заполняет полностью сечение трубы.

Кроме того, попадающие в канализационную систему нечистоты обычно имеют более высокую температуру, чем, например, вода из скважины. Поэтому замерзание стоков происходит постепенно.

Сначала может замерзнуть только какая-то небольшая часть содержимого канализации, затем появляется еще один слой примерзших нечистот и т.п. Постепенно весь просвет трубы заполняется плотной замерзшей массой, после чего проблема становится очевидной. Усугубить проблему может неисправная сантехника, например, протекающий кран или бачок.

Небольшие порции воды попадают в канализацию, быстро остывают и замерзают. Даже правильная укладка канализационных труб и наличие слоя утеплителя не всегда предотвращают замерзание стоков. Размораживать замерзшую канализацию хлопотно, кроме того, это явление может привести к повреждению труб, часть которых придется заменять.

Поэтому и рекомендуется укладывать канализацию ниже уровня промерзания грунта с обязательным утеплением коммуникаций. Если в южных районах и средней полосе выкопать достаточно глубокую траншею обычно не проблема, то на севере все немного сложнее. В этой ситуации использование специального греющего или горячего кабеля более чем уместно.

При использовании системы этого типа заметно сокращаются объемы земляных работ, поскольку глубину траншеи можно уменьшить до приемлемого уровня, не заботясь о промерзании грунта.

Как работает греющий кабель?

Греющий или горячий кабель представляет собой систему обогрева труб, уложенных в толщу грунта. Электрокабель в изолирующей оболочке закрепляют на трубе и подключают к электропитанию. Труба нагревается, в результате сточные воды приобретают стабильно высокую температуру, что надежно защищает их от замерзания.

Различают кабель для наружного обогрева трубы или внутреннего. Первый укладывают снаружи конструкции, а второй – внутри. Считается, что наружный монтаж произвести проще, чем внутренний, поэтому он более востребован. Помимо наружного кабеля используют также греющую пленку.

Этим материалом полностью оборачивают конструкцию, затем его закрепляют. Пленка дает более равномерный обогрев трубы, чем кабель, она имеет меньшую мощность, что позволяет несколько снизить эксплуатационные расходы.

Для обогрева труб можно использовать кабель трех видов:

• саморегулирующийся;
• резистивный;
• зональный.

Саморегулирующийся кабель считается исключительно удобным вариантом, поскольку он может в автоматическом режиме изменять температуру нагрева в зависимости от климатических условий. Сопротивление кабеля уменьшается, если грунт нагревается сильнее, и увеличивается при снижении температуры.

Такое изменение режима работы снижает общую мощность системы, т.е. позволяет экономить электроэнергию. Причем изменение сопротивления может быть различным на отдельных участках трубопровода. В результате получается более высокое качество прогрева, сам саморегулирующийся кабель прослужит дольше, и нет необходимости в установке терморегуляторов.

Резистивный кабель такими способностями не обладает, но отличается по сравнению с саморегулирующимися системами более умеренной ценой. При монтаже кабеля этого типа понадобится установить набор температурных датчиков и терморегуляторов, чтобы обеспечить изменение режима работы системы при перемене погоды.

Если этим требованием пренебречь, возрастает риск перегрева кабеля и его поломки. Зональный кабель также не имеет способности регулировать сопротивление, но эта система генерирует нагрев не по всей длине, а только на отдельных участках. Такой кабель можно разрезать на отдельные фрагменты, что удобно при монтаже трубопроводов сложной конфигурации.

Он также широко применяется при монтаже металлической канализации или для обогрева емкостей. Стоит отметить, что обогрев конструкций, заглубленных в грунт – не единственная сфера использования греющего кабеля. Его также используют для обогрева труб, проложенных на поверхности или в помещениях, которые не отапливаются.

Иногда кабель используют только для отдельных участков трубопровода, например, частей, выходящих на поверхность. Системы, которые монтируют внутри трубы, используют относительно редко. Чаще всего они применяются, если трубопровод уже уложен в грунт, и монтаж наружного кабеля потребовал бы объемных земляных работ.

Так установка внутреннего кабеля обойдется значительно дешевле. Но такие кабели обычно рекомендуется применять только внутри труб малого диаметра, поскольку мощность у них невелика.

Она варьируется в пределах 9-13 Вт/м, чего для больших канализационных труб, как правило, недостаточно. Длина такого кабеля, по понятным причинам, должна быть равна протяженности трубы. Внутренний греющий кабель изготавливают только саморегулирующегося типа.

Как подобрать правильный кабель?

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 расчеты выполняются 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:

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 трубопроводах из полиэтилена и ПВХ, 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.

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. Для трубы на 50 мм подойдет кабель Lavita GWS24-2, для конструкций диаметром 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 необязательно.

Для прокладки греющего 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.

Правила монтажа кабеля на трубы

Укладка греющего кабеля – процесс относительно несложный. Его просто закрепляют на поверхности трубы, обычно вдоль, одной полосой. Отдельные проекты предусматривают спиральный монтаж. В этом случае следует точно выдержать расчетный шаг между витками спирали, чтобы труба прогревалась равномерно.

Пересечение отдельных участков греющего кабеля недопустимо. Кабель в зависимости от типа закрепляют с помощью термостойкой клейкой ленты или монтажных стяжек. Шаг между местами крепления должен составлять не менее 200 мм. Для закрепления кабеля в минеральной оболочке используют металлический крепеж: стяжные ленты или специальный бандаж.

Но чаще всего все же использую термостойкий скотч. Крепеж должен переносить не только высокие температуры, но и быть устойчивым к влиянию природных факторов и химических веществ. Иногда в качестве крепления используют алюминиевую ленту. Но в местах крепления тепловая мощность кабеля повысится.

Не всегда это полезно, может привести к перегреву коммуникаций. Не рекомендуется использовать металлический крепеж при монтаже греющего кабеля, заключенного в полимерную изоляционную оболочку. Но в отдельных случаях алюминиевый скотч может даже улучшить ситуацию.

При укладке на полимерную трубу металлизированный скотч ставят и под кабелем, и над ним. Это немного повышает тепловую мощность, а также способствует равномерному обогреву трубопровода. Внутри канализации греющий кабель используют крайне редко.

Обычно так обогревают небольшие участки системы, расположенные не в грунте, например, канализационные насосы, стимулирующие движение стоков, если естественное перемещение затруднено или невозможно.

Чтобы установить внутренний кабель в трубу, укладка которой завершена, понадобится сначала врезать в систему тройник. Так будет сделано отверстие для введения кабеля внутрь трубопровода.

Кроме того, может понадобиться специальная ниппельная муфта. Такое решение может несколько ухудшить характеристики канализационной системы, например, в месте установки тройника просвет трубы слегка уменьшится.

Это повышает вероятность накопления мусора и образования засоров. Сложности с внутренним кабелем неизбежны, если трубопровод имеет несколько поворотов, изгибов и т.п. Непросто проводить внутренние работы по монтажу горячего кабеля, а также в канализационных системах значительной протяженности.

Разумеется, не стоит подключать систему к электропитанию до полного окончания монтажных работ. Перед тем, как закрывать кабель утеплителем, следует тщательно проверить все места соединения. Если использовать термодатчики, будет проще определять время активизации и отключения системы.

Автоматизировать процесс можно с помощью реле. Если мощности кабеля, уложенного в одну линию, не хватает, можно выполнить монтаж спиралью или проложить две параллельные линии. Главное, чтобы отдельные участки не пересекались, и не было перегрева. Чтобы сделать обогрев конструкции более равномерным, иногда трубу сначала обматывают фольгой, в затем сверху кладут кабель.

Температурные датчики устанавливают после того, как поставлен утеплитель. Сверху рекомендуется нанести разметку, которая отражает положение нагревательных элементов. Для подключения греющего кабеля к электросети понадобится отрезок термоусаживаемой трубы. Затем с края кабеля снимают около 50 мм изоляции и 10 мм оплетки.

Разделенные и зачищенные концы защищают отрезками термоусадочной трубки подходящего диаметра и прогревают феном. Теперь нужно зачистить примерно 6 мм провода, свернуть их спиралью и зажать в металлической трубке. Похожие манипуляции придется проделать с кабелем электропитания.

Около 80 мм нужно очистить от изоляции и оболочки и разделить на отдельные провода. Полученные концы обрезают до 35 мм, но один провод следует оставить необрезанным для заземления. Здесь также зачищают 6 мм провода.

Теперь концы кабелей нагревательных элементов и питания соединяют в термоусадочной трубке, снабженной металлической втулкой. Ее нагревают и зажимают, место контакта заматывают термолентой, а затем закрывают еще одной трубкой защиты.

С особенностями выбора непосредственно труб для устройства автономной канализации ознакомит следующая статья, с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Пример устройства обогреваемой канализации

Рассмотрим пример сооружения системы водоотведения для частного домохозяйства. Согласно проекту к общей канализационной магистрали подключается несколько веток. Все они прокладываются выше горизонта сезонного промерзания грунтов, потому снабжаются греющим кабелем.

Для того чтобы работа греющей электросистемы была эффективной и направленной непосредственно на поддержание плюсовой температуры канализационной трубы, коммуникации прокладываются в утепленной траншее:

В случае, когда нет возможности уложить трубу ниже уровня промерзания грунта, возникает необходимость в подогреве канализационных труб. К тому же, достаточно часто на участках загородных домов приходится прокладывать коммуникации поверх земли. О том, как уложить канализационные трубы с подогревом и пойдет речь в данной статье.

Разновидности труб, которые следует подогревать

Может возникнуть необходимость в обогреве таких канализационных труб:

• системы внешней канализации – для отвода стоков к очистительным установкам или к септикам;
• трубы, соединяющие септик с дренирующими полями или колодцем для фильтрации;
• для отвода промывочных вод очистительных фильтров.

Как правило, утепление осуществляется методом обматывания термоизоляцией, обеспечением воздушной прослойки и иными способами (детальнее: "Как сделать утепление канализационных труб в земле – материалы и способы изоляции своими руками"). Новейшие же технологии могут предложить более удобные способы обогрева труб канализации – греющим кабелем, который может прокладываться как снаружи, так и изнутри трубы. К тому же, в продаже присутствуют элементы инженерных коммуникаций, которые уже имеют готовую систему обогрева. Речь идет о сэндвич трубах и самонагревающихся кабелях.

Естественно, что метод обогрева канализационных труб греющим кабелем нельзя назвать дешевым. Но так как такая система будет работать без сбоев очень долгое время в любые морозы, с дополнительными расходами можно мириться. Ведь нельзя исключать тот факт, что без обогрева труба попросту лопнет, и на устранение проблемы может потребоваться еще больше средств. Читайте также: "Какой обогрев трубопроводов лучше – обзор нагревательных кабелей и способов их монтажа".

Внешние системы обогрева

Ввиду простоты монтажа и невысокой стоимости, достаточно популярным считается пленочный способ подогрева канализационной трубы своими руками. Процесс установки такой системы очень простой – обмотайте трубы пленкой и зафиксируйте ее скотчем или хомутами.

Но кабель для обогрева канализационных труб изнутри и снаружи все равно более популярен, и с каждым днем спрос на него растет все больше. Данный способ предполагает укладку кабеля по всей длине трубопровода. После запуска системы, она будет в полной мере прогрета до требуемой температуры.

На данный момент изготавливаются такие кабели для обогрева:

• Саморегулирующийся. Как считают эксперты, наиболее эффективным и практичным с экономической точки зрения является именно такой тип нагревательного кабеля. Его особенность заключается в механизме работы. Дело в том, что подобные изделия реагируют на температурные колебания воздуха. Это значит, что по мере повышения температуры окружающей среды сопротивление кабеля существенно снижается, следовательно, ослабевает и сила тока, а значит, падает и мощность. Принцип работы устройства заложен в формуле P=U×I, где I – сила тока, U – сопротивление, а P- мощность кабеля. Такой механизм позволяет существенно сократить расходы на электроэнергию и сделать их более обоснованными. Технология производства греющего кабеля позволяет регулировать мощность на различных отрезках трубопровода, что достаточно важно в связи с постоянным ростом цен на электроэнергию.
• Резистивный. Изделия данного типа отличаются стабильностью сопротивления по всей протяженности проложенной линии. Следовательно, количество тепловой энергии, выделяемой таким кабелем, является одинаковым на любом отрезке.
• Зональный. В сущности, работает такой кабель аналогично резистивному, однако, выработка тепловой энергии происходит в конкретных зонах. Благодаря такому устройству зональный греющий кабель в канализационную трубу можно разрезать на куски и распределять нагрузку по своему усмотрению.

По большому счету все эти кабели работают примерно одинаково, отличие заключается лишь в особенностях их монтажа и использования.

Резистивные кабели могут различаться по своему строению:

• Одножильный кабель. Как понятно из названия, он состоит из одной жилы, по которой проходит ток. Она же является нагревательным элемент и защищена слоем изоляции, оплеткой из экранирующего материала, а также внешней оболочкой. Укладку кабелей такого типа производят петлями, чтобы оба его конца сходились в одном месте для подключения к сети. Обратите внимание, что для монтажа внутри труб одножильный кабель не применяется. Вызвано это тем, что в случае наложения отрезков кабеля друг на друга, он может перегреться и сгореть.
• Двужильный кабель. В данном случае одна из жил, сопротивление которой больше, служит нагревательным элементом, а вторая жила только проводит ток. Следовательно, заводить оба конца кабеля в одну точку – нет необходимости, в этих целях служит обратная жила.

Обратите внимание, что выбирать тот или иной тип кабеля нужно, исходя из предполагаемых условий его эксплуатации.

Внутренний обогрев канализации

Стоит заметить, что прокладка внутреннего греющего кабеля для канализационных труб имеет некоторые недостатки:

• внутреннее сечение и пропускная способность труб несколько снижаются;
• растет риск возникновения засоров;
• герметичность готового трубопровода ухудшается из-за необходимости монтажа тройника;
• для систем канализации большой протяженности монтаж внутреннего греющего кабеля будет сопряжен со значительными финансовыми и трудовыми издержками. Читайте также: "Какой бывает греющий кабель для труб – типы и принцип работы".

Тем не менее, зачастую хозяева домов в частном секторе, которые оборудуют у себя систему канализации с трубами достаточно большого сечения, предпочитают останавливать свой выбор именно на прокладке внутреннего греющего кабеля.

Как правило, подобный обогрев используется для обслуживания небольших отрезков трубопровода, например, для защиты уличных насосов от промерзания в зимнее время. По принципу действия внутренний обогрев практически не отличается от внешнего.

Обратите внимание на тот факт, что перед монтажом внутреннего греющего кабеля в систему канализации, потребуется установить на ней специальный тройник. Сквозь него внутрь трубы и будет протягиваться нагревательный элемент (прочитайте также: "Какой греющий кабель внутри трубы лучше укладывать – виды и правила использования").

Проведение внутренних работ по монтажу

Нередко внутренний прогрев труб является единственным осуществимым решением. Как правило – это системы отвода стоков из поливинилхлоридных, асбестоцементных или бетонных труб. То есть, это трубы с низкой теплопроводностью. Из-за такого свойства трубы практически нельзя прогреть снаружи. Монтируется кабель в трубу либо по всей ее длине, либо на указанных отрезках. В последнем случае, зачастую, такое место является проходом системы сквозь фундамент.

После прокладки кабеля возрастает риск возникновения засора в процессе эксплуатации системы ввиду негативного воздействия стоков внутри системы. Чтобы готовая система проработала максимально долго, работы по укладке кабеля должны проводиться с предельной ответственностью и с соблюдением всех правил.

Вместе с тем, чтобы в процессе эксплуатации трубы с подогревом не становились причиной возникновения разного рода проблем, важно следовать некоторой последовательности.

Можно выделить такие этапы работ:

• Прочистите и высушите трубы.
• Удалите оболочку с краев кабеля на расстояние порядка 5 см.
• Разделите провода и произведите их очистку где-то на 4 см.
• На окончания кабеля наденьте термоусадочные трубки.
• Прогрейте трубки при помощи строительного фена.
• Теперь зачистите концы на 5-6 см.
• Проденьте оплетку в металлическую трубку в трубопровод и зафиксируйте.
• Питающие концы очистите и разделите. Заземляющий провод – на 8 см, а остальные – на 3,5 см, не более.
• Соедините питающие провода с кабелем обогрева при помощи изоленты.
• Подсоедините металлическую оплетку и также ее заизолируйте.

Если вы работаете с достаточно длинным отрезком трубы, но отсутствует ревизия или тройник, лучше всего вырезать ее часть и произвести настройку при помощи переходника – компенсирующего патрубка. Для подачи кабеля в канализационную трубу нужно воспользоваться муфтой-ниппелем. Закреплять эту деталь нужно на заглушке, но в случае если ревизия присутствует, то на ее крышке.

Стоит отметить, что после подключения саморегулирующего кабеля, его мощность в первые несколько минут будет выше заявленной в 3-5 раз. Но после этого потребление электричества приходит в норму.

Без оборудования достаточного обогрева труб канализационных магистралей, скорее всего, возникнут проблемы, связанные с ухудшением функционирования системы в холодную погоду. Вместе с тем, тот факт, что греющий кабель работает от электричества, нельзя использовать в качестве контраргумента актуальности его применения. На самом деле можно приобрести уже готовый комплект, где уже будет присутствовать не только кабель обогрева, но и термостаты, и другие приборы контроля. Благодаря таким аксессуарам можно следить за температурой в трубах, контролировать расход электричества и не волноваться об исправности канализации в зимние холода.