Греющий кабель для водопровода: выбор и монтаж

Сегодня нам предстоит разобраться, как организовать обогрев трубопроводов греющим кабелем. Мы выясним, какой именно кабель стоит приобрести, как подобрать его мощность и как правильно установить кабельную систему обогрева. Итак, в путь.

Когда это нужно

В каких случаях необходим греющий кабель для трубопроводов?

В своде правил СП 30.13330.2012, регламентирующем монтаж внутренних сетей водоснабжения, содержится вполне однозначная инструкция: кабельным обогревом или тепловым сопровождением (читай — прокладкой в общем теплоизолирующем кожухе с трубами отопления) должен снабжаться водопровод, проложенный по помещению с минимальной температурой ниже +2°С.

На практике кабельным обогревом снабжаются:

• Вводы водоснабжения, в силу местных условий (например, скального грунта) проложенные выше уровня промерзания почвы;
• Розливы водоснабжения, разведенные по холодному чердаку;
• Участки внутреннего водопровода, проходящие через тамбуры;
• Проложенная выше уровня промерзания грунта канализация;
• Желоба и водостоки системы водоотведения.

Капитан Очевидность подсказывает: обычной теплоизоляции недостаточно для предотвращения разморозки труб. Теплоизолирующая оболочка не исключает замерзание воды, а лишь замедляет его.

Виды кабеля

Какой именно кабель греющий для водопровода стоит приобрести для предотвращения разморозки труб?

Давайте познакомимся с его разновидностями и их ключевыми особенностями.

Резистивный

Текущий через проводник электрический ток вызывает его нагрев. Количество выделяющегося на проводнике тепла зависит от величины тока, которая, в свою очередь, определяется напряжением на концах проводника и  его полным сопротивлением.

Именно этот нехитрый механизм лежит в основе принципа работы резистивного греющего кабеля. Длина  и сечение изолированного проводника подбираются под конкретную задачу. К сети подключаются оба конца провода; увеличить или уменьшить его длину или энергопотребление невозможно.

Наряду с одножильными резистивными кабелями в продаже можно встретить двухжильные. Благодаря концевой муфте с перемычкой двухжильный кабель может подключаться к питанию одним концом, что заметно упрощает его монтаж.

И одножильные, и двухжильные кабели часто снабжаются экранирующей оплеткой, исключающей наводку паразитных  токов в расположенной неподалеку электронике и радиоаппаратуре. Забегая вперед — автор статьи ни разу не наблюдал отклонений в работе компьютеров и радиоаппаратуры вблизи неэкранированного кабеля и не видит большой пользы от наличия оплетки.

Зональный

Так называемый зональный греющий кабель для обогрева водопровода отличается от резистивного тем, что нагревательными элементами являются не сами токоведущие жилы, а соединяющие их друг с другом  участки проводника с высоким сопротивлением.

Что это дает?

Возможность резки кабеля на участки фиксированной длины. Если вам нужно обогреть двухметровый участок водопровода, больше нет необходимости покупать восьмиметровый проводник. Однако — увы и ах — удельная мощность нагревательного элемента остается неизменной вне зависимости от потребности в тепловой мощности.

Кроме того: и резистивные, и зональные кабели плохо переносят перехлесты при монтаже. В месте перехлеста возможно повреждение изоляции из-за ее перегрева и сопутствующее короткое замыкание.

Саморегулирующийся

Кабель греющий саморегулирующий для водопровода лишен всех описанных выше недостатков.

Судите сами:

• Его можно резать на участки произвольной длины;
• Саморегулирующий кабель греющий для трубопроводов снижает потребляемую мощность по мере повышения температуры, тем самым обеспечивая ощутимую экономию электроэнергии. При этом каждый отдельный участок кабеля подстраивает свою мощность под температуру среды независимо от других участков;
• Он не боится перехлестов: по мере нагрева участка кабеля его тепловыделение будет снижаться.

За счет чего достигается столь уникальный набор свойств?

За счет использования полимерной матрицы с добавкой токопроводящего мелкодисперсного материала (как правило, графитовой пыли). Матрица помещена между двумя токоведущими жилами с низким электрическим сопротивлением.

Как это работает:

• При повышении температуры обладающая высоким коэффициентом температурного расширения матрица увеличивается в размере. Количество токопроводящих цепей в ней уменьшается по мере удаления частиц графита друг от друга, и энергопотребление кабеля (а вслед за ним — и его нагрев) уменьшаются;
• По мере охлаждения матрицы частицы графита приближаются друг к другу и образуют большее количество проводящих ток цепей, что вызывает увеличение тепловыделения на остывающем участке .

Цена погонного метра кабеля на момент написания статьи (конец 2017 года) начинается от 200 рублей за погонный метр. Обладающий гигиеническим сертификатом и предназначенный для контакта с питьевой водой кабель греющий для обогрева водопровода обходится несколько дороже — порядка 300-400 рублей за метр.

На ценообразование влияет не столько наличие внешней оболочки из фторопласта, сколько логистика: так называемый пищевой кабель импортируется из Кореи и стран Евросоюза и, как следствие, облагается таможенными пошлинами.

Подбор мощности

Как выполнить расчет греющего кабеля для водопровода своими руками?

Функция кабельного обогрева — компенсация теплопотерь трубопровода. Теплопотери определяются:

1. Диаметром трубы;
2. Качеством ее теплоизоляции;
3. Дельтой температур между водопроводной водой и окружающим воздухом.

Подобрать оптимальную мощность кабеля для внутреннего  монтажа (в стальную трубу) можно по следующей таблице:

При внешней намотке кабеля на трубопровод его мощность уменьшается на шаг (24 Вт/м вместо 30, 16 вместо 24 и так далее) с одновременным увеличением длины в 2-2,5 раза.

Обратите внимание: подбор греющего кабеля для водопровода из полимерных материалов имеет определенные ограничения. В частности, для наружного монтажа нельзя использовать резистивный кабель с мощностью более 16 Вт/м.

Сборка секции

При желании в продаже можно найти готовые комплекты греющего кабеля для водопровода; однако на практике греющая секция (саморегулирующийся кабель определенной длины и так называемый холодный конец — провод питания) чаще всего собирается под конкретный трубопровод.

Как это делается?

Изоляция отдельных токоведущих жил и монтаж концевой муфты выполняется термоусадочной трубкой. Для сборки секции нужна термоусадка четырех  типоразмеров: 16/5, 12/4, 9/3 и 6/2 миллиметра. Кроме того, для подключения токоведущих жил и экранирующей оплетки понадобятся три медные гильзы под обжимку.

Вот пошаговая инструкция по сборке секции:

1. Снимите 70 мм внешней изоляции с присоединяемого к проводу питания конца кабеля;
2. Скрутите расплетенную обмотку в жгут и обрежьте его в 40 миллиметрах от основания;
3. Снимите с кабеля 30 мм внутренней изолирующей оболочки;
4. Надрежьте, нагрейте и снимите с жил проводящую матрицу;

5. Наденьте на жилы и обожмите медные гильзы;
6. Изолируйте отдельные жилы термоусадкой 6/2 мм, затем наденьте на обе жилы термоусадку 12/4 мм, осадите ее горячим воздухом и обожмите узкими плоскогубцами между жил;
7. Обожмите третью медную гильзу на жгуте оплетки;
8. Зачистите от изоляции жилы провода питания и наденьте на них термоусадку 9/3 мм;
9. Обожмите на жилах провода питания медные гильзы;

10. Изолируйте жилы термоусадкой;
11. Выполните общую изоляцию соединения трубкой 16/5 мм;
12. Установите на холодный конец кабеля вилку с контактами заземления;
13. Зачистите 60 мм оболочки на конце греющего кабеля;
14. Отверните оплетку и сделайте 10-миллиметровый V-образный вырез между токоведущих жил;
15. Изолируйте жилы и матрицу трубкой 12/4 мм и обожмите ее край плоскогубцами;
16. Надвиньте оплетку на конец кабеля и изолируйте его термоусадкой 16/5 мм, обжав ее плоскогубцами.

Монтаж кабеля

Как правильно смонтировать кабельный обогрев водопровода?

Наружный монтаж выполняется намоткой кабеля или его параллельным креплением на трубу с помощью алюминиевого скотча.

Подсказка: алюминий уменьшает теплопотери за счет ИК-излучения и тем самым способствует экономии электроэнергии. Для внутреннего монтажа используется тройник с эластичным уплотнением одного из отводов, через который нагревательный кабель заводится в трубу.

Несколько нюансов:

• Саморегулирующийся кабель можно использовать как для обогрева водопровода, так и для предотвращения разморозки канализации. Однако в последнем случае его можно крепить только снаружи трубы: расположенный внутри сточной системы кабель станет причиной ее частых засоров;

Кроме того: система кабельного обогрева с большой вероятностью намотается на трос и будет повреждена при прочистке очередного засора.

• Кабель можно использовать для обогрева незаглубленного отстойника септика или выгребной ямы. Однако соединение с холодным концом и концевая муфта не должны контактировать со стоками. Агрессивная среда не нанесет вреда изоляции кабеля, а вот термоусадочная трубка разрушится в течение одного-двух сезонов;
• При внешнем монтаже наряду с алюминиевым скотчем для крепления кабеля приходится использовать полиэтиленовые стяжки или обычный скотч. Дело в том, что алюминиевая фольга не может похвастаться высокой прочностью.

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у уважаемого читателя вопросы. Прикрепленное к статье видео более наглядно продемонстрирует вам, как выглядит монтаж греющего кабеля для водопровода. Успехов!