Vilken värmekabel att välja för uppvärmning av avloppsrör
För att lösa detta problem, låt oss jämföra fördelarna och nackdelarna med ovanstående ledningar för uppvärmning. Resistiva enkeltrådar, tvåtrådar och zoner kan generaliseras på grund av deras likhet.
Resistiva och zonvärmekablar
Fördelar med resistiva (inklusive zon) värmekablar:
- Enhetens enkelhet;
- Relativt låg kostnad;
- Resistivitetsstabilitet vid långvarig användning;
- Lång livslängd om den är korrekt installerad.
- Oförmågan att ändra längden (i zonal är detta problem delvis löst, men längden ändras i steg);
- Behovet av en termostatisk enhet;
- Om värmetrådarna ligger nära varandra, om de är sammanflätade och även om ytan är smutsig, överhettas isoleringen avsevärt. Överhettning av isoleringen leder till dess för tidig åldring och eventuell kortslutning;
- Krav för installation.
Självreglerande kabel
Fördelar med en självreglerande kabel:
- Kräver ingen separat termostat;
- Möjligheten att klippa bilder av vilken längd som helst (inte mindre än 1,5 m och inte mer än vad som anges i passet);
- Under installationen tillåts närmande och korsning av ledningar, vilket avsevärt förenklar läggningen;
- Temperaturkontroll sker oberoende vid varje punkt, längs hela längden. Detta eliminerar helt dess överhettning;
- Yttemperaturen längs hela längden är nästan densamma.
Jämfört med resistiv har denna produkt en hög kostnad.
Installationsmästarnas rekommendationer
- För att öka besparingarna vid uppvärmning av rören i avloppssystemet med en självreglerande kabel måste du använda en extra termostat för att kontrollera omgivningstemperaturen.
- Det är nödvändigt att säkerställa en tillförlitlig anslutning av avloppsfogar, för att förhindra passage av fukt.
- Det är strängt förbjudet att montera kabelprodukter med konventionell isolering internt.
- Den tillåtna temperaturen för rörmaterialet, såväl som dess isolering, måste vara högre än den temperatur till vilken kabeln kommer att värmas upp.
- Värmekabelns rotationsvinklar måste motsvara de som föreskrivs i dess pass.
- Under installationen måste temperaturen på luften vid vilken läggningen utförs vara högre än den tillåtna.
- Vid tidpunkten för den första införandet av en självreglerande kabel i elnätet kommer dess strömförbrukning att överstiga märkskylten flera gånger. Efter det, om några minuter, kommer indikatorn att återgå till det normala.
Vid första anblicken är installationen av en självreglerande värmekabel för att skydda avloppssystemets rör mycket enkel, men detta kräver kunskap om relevanta koder och regler. Genom att följa dem kommer du att kunna montera ett effektivt och pålitligt värmesystem.
I de områden där omgivningstemperaturen kan ta negativa värden behöver rörsystem som är utformade för att fungera med flytande medier (främst vattenförsörjning och avloppssystem) ytterligare medel för värmeisolering eller uppvärmning.
Ett av alternativen för skydd är installationen av rörledningen under jordens frysnivå. Ett annat alternativ är isolering med värmeisoleringsmaterial. Det finns ett alternativt sätt - användningen av en speciell värmekabel, som särskilt ofta används av invånare i privata hus.
Att välja en kabel för ett avloppssystem
Den erforderliga värmeeffekten är direkt relaterad till värmeförlusten i det uppvärmda röret
Det är mycket viktigt att göra rätt val av kraft för avloppssystemet med önskad diameter och villkoren för dess värmeöverföring.
Viktig! Felaktigt val av effekt kan leda till:
- Om effekten är för hög, överhettning, vilket resulterar i att värmesystemets livslängd minskar.I värsta fall kan plastavlopp smälta. (Vid användning av en självreglerande värmekabel elimineras överhettning helt).
- Om effekten är för låg kommer systemet inte att klara låga temperaturer, vilket leder till frysning av avlopp.
- För att minska den ekonomiska effektiviteten av uppvärmning.
- Ökar sannolikheten för elektriska stötar för en person eller ett djur.
- Minskad livslängd för både värmesystemet och själva avloppssystemet.
När du bygger ett avlopp med dina egna händer, designar dess uppvärmning och värmeisolering, kan du styras av tabellen nedan. Den visar den genomsnittliga värmeförlusten beroende på rördiameter, isoleringsskikt och temperaturskillnad.
Figur 6. Val av specifika värmeförluster för röret beroende på diameter och yttre förhållanden
Vi tar kraften per längdenhet lika med eller något större än det antal som vi hittar i skärningspunkten mellan den önskade tjockleken och temperaturskillnaden. Därefter multiplicerar vi längden på rörledningen med detta nummer och med en säkerhetsfaktor på 1,3, och dividerar sedan med kabelkraften enligt passet - detta kommer att vara den nödvändiga längden.
Funktioner för montering och installation av värmekabelsektioner
Innan du fortsätter med installationen av en värmekabel är det värt att bestämma valet av en specifik produktmodell, vars användning kommer att vara mest lämplig i det här fallet.
Det finns många typer av kablar på marknaden. Deras huvudkaraktär - specifik effekt - kan variera i intervallet från 10 till 40 W/m.
- 10 W/m. Lämplig för uppvärmning av VVS-system med en diameter på högst 25 mm.
- 16-17 W/m. Kan användas i avloppsledningar med en diameter på högst 50 mm.
- 30-40 W/m. Sådan kraft kommer att räcka för att värma en stor avloppsledning med en diameter på 110-160 mm.
Själva monteringsproceduren är väldigt enkel och kräver inga speciella färdigheter från mästaren. Av verktygen behöver du bara en tång för att krympa kopplingshylsorna, en tång, en byggnadshårtork för att värma krympfilmen, sidoskärare eller en kniv för att strippa isolering, tätningsmedel.
Algoritmen för åtgärder kan representeras enligt följande:
- De strömförande kärnorna, den skärmande metallflätan och marken rengörs (finns inte i alla kabelmodeller).
- Delar av ett värmekrympbart rör av lämplig längd läggs successivt på de individuella kärnorna, kabeln under flätan och dess yttre mantel.
- De intilliggande ändarna av de strömförande ledarna är kopplade i par med hjälp av hylsor.
- Ett litet lager tätningsmedel appliceras på korsningen, varefter värmekrympning krymps.
- En liknande procedur utförs med marken och skärmen, om någon.
- I slutet av värmekabeln beror nästa steg på kabeltyp. För en resistiv tvåledarkabel ansluts de strömförande ledarna, följt av tätning och isolering av kopplingen med en bygel. I en självreglerande kabel skärs alla kärnor längst bort och separeras med ett visst avstånd, för att öka motståndet vid brott mot kopplingens täthet.
- De fria ändarna av krympfilmen tillplattas med en tång.
utomhusinstallation
Värmekabeln fästs under röret med aluminiumtejp. För att förbättra värmeöverföringen bör den pressas mot röret så hårt som möjligt. Aluminiumtejp hjälper till att ytterligare begränsa värmeförlusten genom att delvis reflektera infraröd strålning.
Kabeln fästs med korta tejpbitar med jämna mellanrum (minst 30 cm), varefter den även fästs med tejp längs hela sin längd. För ytterligare tillförlitlighet av fixering används ofta plastklämmor.
Det är tillåtet att placera kabeln under ett lager av isolering, vilket inte bara ger ytterligare värmeisolering, utan också hjälper till att fixera det säkert.Man bör också komma ihåg att för det första behöver horisontella avloppssektioner uppvärmning, genom vilka avlopp rör sig mycket långsammare än vertikala.
Intern installation
Förläggningen av värmekabeln inuti avloppsrören är tillåten med vissa begränsningar.
Ringkopplingen bör inte vara i kontakt med avloppsvatten som passerar genom rören, eftersom de anses vara en aggressiv miljö som kan förstöra värmekrympning på bara några säsonger. Samtidigt är kabelns egen isolering motståndskraftig mot sådana influenser, och kan hålla sig inne i röret under en godtyckligt lång tid.
Därför tas ringkopplingen som regel ut ur rörledningen. För att göra detta, använd speciella hål i tee eller hörn av strukturen.
Ett annat oumbärligt villkor är att kabeln lätt kan tas bort. Annars kommer kabeln nästan säkert att skadas under mekanisk rengöring av rör med tråd eller VVS-kabel.
Naturligtvis kan denna metod för uppvärmning av avlopp inte kallas billig. Men med tanke på att rörledningen kommer att skyddas på ett tillförlitligt sätt från alla temperaturfluktuationer och kommer att kunna fungera korrekt i många år, kommer användningen av en värmekabel att vara mycket mer lönsam än att ersätta frusna sektioner av systemet.
Typer värmekablar
resistiv
Tillverkad i en- och tvåtrådsversioner. Grunden för denna typ av produkt är en ledande (värme) kärna, som, när en elektrisk ström passerar, avger värme enligt Joule-Lenz lagen. Värmekärnan är som regel isolerad med ett värmebeständigt material (till exempel fluorplast). Vissa typer använder dubbel isolering. Nästa är en metallskärmande fläta i form av ett nät av tunna ledare eller bara folie. Detta skal skyddar det från mekanisk skada och är också en skärm. Trådens yta är täckt med ett värmebeständigt hölje.
Figur 2. Konstruktion av resistiva kablar
Denna kabel fungerar enligt följande. Om det är enkärnat måste strömförsörjningen utföras från två sidor (som visas i bilden nedan till vänster), och tråden ska vara jämnt fördelad i en slinga längs hela längden, vilket är extremt obekvämt. Problemet med tvåvägs strömförsörjning löses i tvåkärniga produkter, även om funktionsprincipen är liknande, men det är bekvämare att installera och ansluta (i bilden nedan till höger). Dessutom, för båda typerna, är det nödvändigt att använda temperaturkontroll av dess yta med hjälp av temperaturregulatorer.
Figur 3. Anslutningsmetoder för resistiva enkel- och tvåkärniga kablar
Zonal
Det är en sorts resistiv, eller snarare en modifierad version av en tvåtråd. Modifieringen består i det faktum att korta sektioner av värmespiraltrådar läggs till den, placerade med ett visst steg. Nu, till skillnad från sin föregångare, kan den skäras i bitar av önskad längd med ett visst steg.
Figur 4. Konstruktion av en zonvärmekabel
självreglerande
Det är en tråd med två parallella koppartrådar, mellan vilka det finns en halvledare. Denna design är täckt med skyddande, elektriskt isolerande och skärmande skal. Det specifika motståndet mot elektrisk ström hos en halvledare är direkt proportionell mot dess temperatur. Det vill säga, ju högre dess uppvärmningstemperatur, ökar motståndet mellan de två kärnorna och vice versa. Som med tidigare produkter frigörs värme enligt samma lag (Joule-Lenz), men inte i de strömförande kärnorna, utan i halvledaren som skiljer dem åt. Eftersom dess ledningsförmåga beror på temperaturen, kommer storleken på strömmen också att ändras, och följaktligen effekten. Faktum är att denna tråd är sin egen värmare och termostat i någon av dess sektioner längs hela sin längd.Följaktligen kommer mängden värme i varje område att frigöras olika, så att oavsett yttre förhållanden kommer temperaturen på dess yta att vara nästan densamma vid varje punkt.
Figur 5. Principen för självreglering av värmekabelns ledningsförmåga
Induktiv
En sådan värmekabel består av en isolerad ledande kärna lindad runt en ferromagnetisk kärna, som är ett rör. Växelström skapar ett växlande magnetiskt flöde, som inducerar virvelströmmar i den, och de värmer upp den.
Sådan uppvärmning anses vara föråldrad och används nu ytterst sällan. Detta beror inte bara på låg effektivitet, utan också på det faktum att den endast kan användas för metallrör.
Syften med tillämpningen
Användningen av en värmekabel för uppvärmning av rörledningssystem kan motiveras i följande situationer:
- Stort djup av jordfrysning. Om marken fryser mer än 4-6 meter kan det vara ett mycket arbetskrävande arbete att installera en rörledning under denna nivå.
- Komplexa jordarter. Steniga stenar i området där avloppet ska läggas.
Naturligtvis bör alla dessa fenomen endast diskuteras i förhållande till regioner där det finns en periodisk eller konstant närvaro av negativa lufttemperaturer som kan provocera skador på avloppet.
Det är värt att notera att användningen av en intern värmekabel för avloppssystem inte är utan några nackdelar.
Så på grund av närvaron av ett ytterligare element minskar rörledningens genomströmning. Risken för blockeringar ökar också och täthetsindikatorerna försämras, eftersom det är nödvändigt att ytterligare montera tee. För utökade avloppssystem kan detta alternativ bli orimligt dyrt.
Men för privata gårdar, där avloppssystem med tillräckligt stort tvärsnitt och kort längd drivs, är en intern kabel den bästa passformen.
För avloppssystem baserade på PVC-, betong- eller asbestcementrör kan den interna uppvärmningen av rörledningen till och med vara den enda tillgängliga. Dessa material har mycket låg värmeledningsförmåga, så det är mycket svårt att effektivt värma dem från utsidan.
Fördelar med avloppsvärme
Uppvärmning av avloppsrör med en värmekabel från insidan har ett antal fördelar:
- Ledningar som värms upp från insidan gör det möjligt att hålla önskad temperaturnivå så att vätskan i systemet inte fryser.
- Hög säkerhet för kablar som dras från insidan och deras regulatorer.
- Sådana enheter kan användas inte bara från insidan, utan också på utsidan av motorvägen.
- Enkel och bekväm applikation.
- Möjligheten att spara el tack vare den automatiska regulatorn.
Den enda nackdelen med enheter installerade från insidan är beroendet av tillgången på el. Av dessa skäl måste ytterligare källor installeras på viktiga rörledningar, som kommer till undsättning i händelse av avbrott i driften av huvudkällan.
Huvudstegen för att lägga värmekabeln
I privata hem och i produktionen utförs installation av uppvärmning vid isoleringsstadiet av avloppsrör. Det är nödvändigt att täta fogarna ordentligt för att undvika fuktläckage. Kabeln kan läggas på utsidan av rörledningen (under värmeisolering) eller inuti den.
Intern installation
Denna metod för att värma avloppssystemet har många fler nackdelar:
- Ökad risk för blockering
- Värmekabeln utsätts ständigt för den aggressiva miljön av avlopp (i enlighet med detta måste du betala för ett köp med en mer stabil yttre mantel);
- Det är extremt svårt att tillämpa denna metod på utökad kommunikation;
- En extra tee krävs.
Men metoden att lägga inuti röret kan ibland vara den enda möjliga lösningen. Fördelar:
- Det är möjligt att värma rör med låg värmeledningsförmåga eller gamla system med betydande avlagringar på väggarna;
- Det är bekvämt att värma delvis på platser där avloppet passerar genom grunden;
- Det är bekvämt att värma vattenrör och avlopp utan värmeisolering.
De viktigaste stegen i installationen:
- För att föra in kabeln i avloppet installeras en speciell kopplingsnippel.
- Om det inte finns något tee eller inspektionshål kan du skära en liten sektion och sedan montera en adapter med önskad diameter.
- Sätt i kabeln till önskat djup.
- Avloppsröret måste tätas. Det är nödvändigt att skruva muttern med nippeln och kontrollera tätheten.
- Anslut kabeln till elnätet. För att göra detta är det nödvändigt att tillhandahålla ett eluttag i närheten eller en strömbrytare i förväg.
Figur 7. Huvudstegen för installation av en självreglerande värmekabel inuti ett rör
utomhusinstallation
Det finns två sätt att installera värmekabeln utomhus - den ligger i en "våg" ("spiral") eller längs röret. Oavsett metod passar den längs hela längden. En högre koncentration av läggning bör motsvara platser med högre sannolikhet för frysning. Vidare visas den på en varm plats, och först då görs en elektrisk anslutning.
Spiral läggning
Detta är det mest mångsidiga och förmodligen det mest effektiva sättet. Naturligtvis, för detta måste du spendera tid och ha relevant erfarenhet i reserv. Men den här metoden tillåter uppvärmning av avloppssystemet med möjlighet att modifiera det i framtiden till låg kostnad.
- För korta längder läggs kabeln i en spirallindad runt röret. (beräknad längd är fördelad över hela rörledningen).
Figur 8. Upprullningsmetod för korta avstånd
- För långa avstånd. Vi delar rutten med antalet sträckor, en multipel av två (ungefär).
- Med en marginal på längden fäster vi förkabelprodukten.
- Vi lindar de resulterande slingorna runt röret i motsatt riktning, en från en.
- Vi lindar spolen i steg om 30-50 cm.
Den fästs på röret med självhäftande eller aluminiumtejp i steg om 0,5-1m eller längs kabeln längs hela längden. Aluminiumtejpen är förseglad för att säkerställa fullständig kabeltätning.
Figur 9. Externt sätt att fästa värmekabeln med en spiral
Lägger längs röret
Detta är en enklare installationsmetod, men något sämre när det gäller värmeeffektivitet. Principen för sådan läggning kan ses i figuren nedan. Med ett (vänster) och två (höger) värmeelement. Att fästa kabelprodukten till röret genom 0,5-1m eller längs hela längden liknar den tidigare metoden.
Figur 10. Installation längs rörledningen med en och två värmekablar
Vid nedläggning av ett avloppsrörsystem i marken krävs samma isolering och tilläggsvärme. Dessutom rekommenderas att använda ett yttre skyddande skal. Det rekommenderas att inte fästa den självreglerande värmekabeln med en remsa av folie, utan linda den helt runt röret, som visas i bilden nedan.
Bild 11. Installation av självreglerande kabel med full lindning
Typer av rör som ska värmas upp
Det är nödvändigt att ordna uppvärmning av avloppsrör med egna händer, om de passerar över ytan, ligger i ouppvärmda källare eller på ett grunt djup i marken.
Vid konstant vinteruppvärmningsbehov:
- Externt avlopp (vid utgången från huset) och läggs ovanför jordens frysnivå. Rörledningar som leder till mottagarna av behandlingssystem. Anslutningsrör till septiktankar i flera steg. Spolfilterutlopp.
Fastsättning av värmekabeln på röret
Om frysning inträffar i röret i något av dessa stadier, kommer isproppen att täppa till passagen och systemet slutar fungera.Då måste du leta efter var problemet uppstod och behärska nöduppvärmningen av rör med en kabel med dina egna händer.
Värmekabelns tillförlitlighet
Tillförlitligheten hos en självreglerande kabel beror direkt på kvaliteten på värmematrisen (halvledarmaterial mellan strömförande kärnor). Ju lägre kvalitet, desto snabbare åldras den - som ett resultat minskar den specifika värmeavgivningen och självregleringen. Livslängden för en matris av så låg kvalitet är 3-4 år.
Beprövade tillverkare som bryr sig om sitt rykte, som Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt, använder kvalitetsmaterial för produktionen. Detta leder naturligtvis till ett högre pris, men dess arbete under hela livslängden (15 ... 20 år) är värt det.
Olika sorter
Industriföretag producerar flera typer av värmekabel:
- Självjusterande. Kan självständigt anpassa sig till de aktuella väderförhållandena och kontrollera uppvärmningsintensiteten. När omgivningstemperaturen stiger minskar kabelmotståndet automatiskt. Detta leder till en minskning av ström och effekt. Detta alternativ är något dyrare än sina motsvarigheter, men mer än lönar sig i termer av energibesparingar.
- Resistiv. Motståndet och värmekraften hos en sådan produkt förändras inte, vilket har en positiv effekt på dess kostnad, men negativt på indikatorer på hållbarhet och effektivitet. För att öka effektiviteten installeras dessutom temperaturregulatorer och sensorer på den resistiva kabeln.
- Zonal. Enligt funktionsprincipen liknar den resistiv, men den fungerar inte över hela sin längd, utan bara i förutbestämda områden. En sådan kabel används ofta för isolering av metallbehållare.
Funktionsprincipen för en självreglerande kabel är baserad på egenskaperna hos vissa polymerer som kan dra ihop sig och expandera med temperaturförändringar. Placerad mellan ledande ledningar expanderar polymeren under inverkan av värme, flyttar bort angränsande ledarpartiklar och försvagar deras elektriska kontakt. Detta leder till en ökning av motståndet, en minskning av strömstyrkan och följaktligen en minskning av uppvärmningen av motsvarande sektion av kabeln.
Resistiv kabel kan i sin tur klassificeras efter struktur i två grupper:
- Enkel kärna. Kabeln är en enda metallledare som skyddas av ett lager av isolering och skärmningsmaterial. En ström flyter genom denna ledare, vilket resulterar i att metallen värms upp. Förläggningen av en enledad kabel utförs i slingor så att båda ändarna kan föras ut till en punkt för anslutning till nätverket. En sådan kabel används inte för att lägga inuti rör, eftersom det kommer att vara svårt att kontrollera dess placering där, och när kabelsektionerna överlappar varandra kan den snabbt brinna ut.
- Tvåtrådig. I denna design används en av kärnorna (med högt motstånd) endast för uppvärmning, medan den andra används som en strömledare. En sådan kabel behöver inte ledas till en punkt - den drivs från ena sidan, medan en bygel mellan kärnorna helt enkelt monteras i den andra änden.
Hur man utför installationsarbeten
För att utföra arrangemanget av elektrisk uppvärmning av avloppssystemet med dina egna händer behöver du följande verktyg och enheter:
- värmekabel för vattenförsörjning och avloppsrör;
- roulett;
- tång;
- pappersvaror kniv;
- markör;
- sax;
- dubbelsidig aluminiumfolietejp.
Installation av en värmekabel för uppvärmning av ett avloppsrör 110
Arbetet utförs i följande ordning:
- Slå in röret med specialtejp.
- Använder uppmärkning. Trådläggningslinjer ritas, platser för dess fäste är markerade.
- Påläggningen av värmaren på linjen i enlighet med markeringarna.
- Fixa enheten med aluminiumfolietejper.
- Slå in linjen med isoleringsmaterial.
Om en värmekabel läggs i ett avloppsrör måste ett T-stycke installeras i förväg. Klämhylsan är redan fixerad i den. Vid läggning på raka sektioner är det tillåtet att trycka igenom tråden utan ytterligare anordningar. Dess snitt måste vara välisolerat.
Vid svårigheter används en kabel eller ett teleskophandtag. Med deras hjälp dras enheten in i röret från sidan där det är bekvämare att göra det. Du kan knyta en tennisboll till värmaren och tvätta bort den med starkt vattentryck. När du lägger kabeln är det inte tillåtet att vrida eller böja den mer än den minsta radien som anges av tillverkaren.
Uppvärmning inuti systemet
Värmekabeln inuti avloppsröret har använts länge. Genom sin struktur är detta en elektrisk kabel, där motståndet reglerar temperaturregimen inuti nätverket. Den använder en välkänd egenskap hos metallledare, detta är uppvärmning när elektricitet passerar genom sig själv. Samtidigt, när motståndet ökar, stiger värmenivån.
Av det föregående blir det tydligt att värmekabeln för avloppsrör måste vara utrustad med god vattentätning, eftersom den ständigt ligger i vattnet.
Kabeln som läggs inuti är anordnad enligt följande:
- metallledare för uppvärmning;
- kärnor inneslutna i värmebeständig isolering;
- ytterligare ett lager av PTFE-isolering;
- kopparskärm;
- yttre lager av isolering.
Dessutom innehåller anordningen för att dra inuti avloppsstrukturen en temperaturregulator. Det förhindrar överhettning på mekanismen och sparar energi.
Konstanta värmekablar för ett privat hus
Vid val av värmekabel krävs att man beräknar värmeförlusten av avloppsrör på vintern. Därefter väljs värmarens termiska effekt för att blockera dem med en marginal på 20-60%.
Deras installation är enkel och du behöver inte ens dra en separat gren från elpanelen. Det räcker med att förse värmekablar med en stickpropp för ett hemuttag - det är samma sak som att ansluta ett värmeelement i en varmvattenberedare. Uppvärmningsrör för autonomt avlopp i ett privat hus är relevant i vår tid.
Två typer av värmekablar med konstant effekt används:
Resistiv - kan vara en- eller tvåtrådig.
Det ger inte möjligheten att reglera uppvärmning under drift och kräver konstant övervakning Zonal - som en resistiv kabel för uppvärmning av avloppsrör, fungerar på principen om konstant motstånd. Men inte längs hela längden, utan i cykliskt återkommande zoner. Lämplig för stålrörledningar.
