Grijanje vodovoda: najbolje opcije grijanja + analiza tehničkih značajki

Zimi, zbog naglog pada temperature zraka i smrzavanja tla, u vanjskim granama vodoopskrbnog sustava mogu nastati ledeni čepovi. Da se to ne dogodi, potrebno je organizirati grijanje vodovoda koristeći jednu ili više učinkovitih tehnologija.

U članku koji smo predstavili opisane su sve metode koje isključuju stvaranje leda u cijevima za vodoopskrbu. Objasnit ćemo kako pravilno održavati funkcionalnost komunikacija tijekom mrazova i spriječiti kvar opreme. Samostalni majstori ovdje će pronaći upute za uređenje sustava toplinske izolacije i grijanja.

Opcije izolacije vodovoda

Problem toplinske izolacije i grijanja cijevi nastao je zbog sezonskih promjena temperature i, kao posljedica, pojave smrzavanja gornjeg sloja tla.

Zimi dubina smrzavanja doseže prosječno 0,8-1,8 m, a u najsjevernijim točkama Rusije – do 3,5 m.

Kopati duboke, ali uske rovove za polaganje vodovodnih cijevi krajnje je neracionalno. Ako dođe do proboja, popravci će biti složeni i naporni.

Uz kopanje rovova na velikoj dubini, morat će se urediti glava bunara – postaviti keson, gdje se obično nalazi crpna oprema. To su skupi i neracionalni zahvati za koje je potrebno angažirati specijalnu mehanizaciju.

Kako bi uštedjeli novac i olakšali održavanje vodovoda, polaže se na maloj dubini koristeći različita sredstva za izolaciju – od toplinsko-izolacijskog materijala do grijaćeg kabela.

Tablica toplinskih gubitaka. Debljina toplinsko-izolacijskog materijala ovisi o promjeru cijevi. Sukladno tome, toplinski gubici izračunavaju se uzimajući u obzir oba parametra.

Često se način grijanja podzemnog vodovoda bira na temelju uvjeta montaže i ekonomskih razmatranja. Ponekad je isplativije kombinirati dvije različite tehnologije. Na primjer, postavlja se kabel duž cijele cijevi, uključujući kraj spušten u bunar, a gornji dio koji je u tlu izolira se omotačem od ekspandiranog polistirena.

Način # 1 — korištenje izolacijskog materijala

Tradicionalni i najtraženiji način grijanja cijevi ukopanih u tlo, kao i "zračnih" vodovoda, jest mehanička izolacija koja se izvodi pomoću posebnih materijala.

Ovojnica se odabire na temelju uvjeta određene regije i posebnih značajki geološke situacije, primjerice agresivnosti tla ili prisutnosti visoke podzemne vode.

Postoji niz zahtjeva koji se postavljaju pred materijale. Oni moraju imati sljedeća svojstva:

• niska toplinska vodljivost – jamstvo energetske učinkovitosti i uštede;
• otpornost na habanje, dug vijek trajanja bez gubitka osnovnih svojstava;
• otpornost na organske i kemijske tvari, kao i na mikroorganizme i bakterije u tlu;
• odsutnost deformacije pri visokoj vlažnosti i niskim temperaturama.

Proizvođači obično prate proizvode popisom tehničkih karakteristika koje treba uzeti u obzir pri odabiru alternativnih varijanti. Ponekad je ljusku od ekstrudiranog polistirena mnogo racionalnije koristiti nego skupe poliuretanske prskalice.

Popularne izolacije:

Svi navedeni materijali su relevantni i lako se mogu pronaći u prodaji. Prednost treba dati izolaciji s niskom toplinskom provodljivošću i visokom čvrstoćom.

Lakše je instalirati onu koja ne zahtijeva dodatni alat, ima malu težinu i mali volumen te se dobro obrađuje.

Način # 2 — toplinska izolacija zrakom

Ova metoda se koristi u komunalnom sektoru i industriji, dok je uređenje zaštitnog zračnog jastuka na vikendici povezano s poteškoćama. Tehnologija se sastoji od dovoda toplog zraka u kanal u kojem se nalazi vodovodna cijev. Odozgo se cijev zatvara bilo kojom vrstom toplinske izolacije.

Način je racionalan za velike industrijske objekte gdje se mogu iskopati veliki rovovi za cijevi i dovoditi zagrijani zrak pomoću posebne opreme.

Ova tehnologija ima varijante. Na primjer, ako je promjer cijevi mali, smješta se u sličan proizvod većeg promjera. Takav raspored sprječava izravan kontakt vodovodne cijevi s tlom, a time i hlađenje. Osim toga, između stijenki stvara se mali prostor kroz koji cirkulira zagrijani zrak.

Nedostatak ove metode je nemogućnost primjene za vodovod postavljen iznad zemlje. Aktualan je samo za instalacije položene u tlu, po mogućnosti ispod razine smrzavanja.

Način # 3 — povišeni tlak

Postoje normativi koji određuju vrijednost tlaka u mrežama za različite vrste vodovodnih sustava. Na primjer, za višekatnice optimalni parametri su 4–4,5 bara, dok u privatnim kućama mogu biti viši ili niži.

Obično je oprema crpne stanice koja opskrbljuje vodom iz bunara projektirana za 1,5–2,7 bara. Tvornička postavka tlačnog releja je 2,8–3 bara.

Maksimalnim radnim tlakom za sustave vodoopskrbe privatnih kuća smatra se 6,5-7 bara, ali takve vrijednosti su rijetke, češće ne dosežu 3 bara. Kako bi se zaštitio vodovod od smrzavanja, tlak u sustavu se povećava, recimo, s 3 na 5 bara.

Glavni uvjet je ugradnja posebne opreme, jer nije svaka u stanju izdržati takav tlak.

Češće povišenje tlaka koriste komunalci, vlasnici vikendica ga primjenjuju iznimno rijetko. Ako čvrstoća sustava dopušta, za razdoblje zimske sezone isključuje se pumpa, a tlak se podiže do 5 bara.

Način # 4 — grijanje pomoću električne energije

Ugradnja grijaćeg kabela smatra se najučinkovitijom metodom od svih aktivnih. Princip grijanja je jednostavan: električna struja prolazi kroz žicu postavljenu unutar ili izvan cijevi i podiže njezinu temperaturu pretvaranjem električne energije u toplinsku.

Električna struja mora proizvoditi količinu topline potrebnu za održavanje temperature iznad 0°, kako voda u tekućoj fazi ne bi počela kristalizirati i pretvarati se u led.

Prema grijaćem kabelu postavljaju se posebni zahtjevi. Potrebno ga je maksimalno zaštititi od utjecaja vanjskih mehaničkih podražaja, vlage. Ovojnica mora biti čvrsta, bez probijanja i nedostataka.

Razmotrit ćemo dvije vrste kabela koje se aktivno koriste za grijanje cijevi koje dovode vodu u privatne kuće.

Varijanta 1 – kabel rezistivnog djelovanja

Prednost proizvoda je posebno odabrana legura metala s visokim otporom, koja uzrokuje veliku količinu oslobođene topline. Od dvije vrste kabela – jednožilnog i dvožilnog – praktičnija je druga varijanta.

1-žilni zahtijeva zatvaranje električnog kruga. To znači da je tijekom montaže potrebno oba kraja izvesti do izvora napajanja. S 2-žilnim je lakše: prvi kraj se spaja na izvor električne energije, a drugi se «zatvara» stavljanjem kontaktne spojnice na njega.

Dvije žile obavljaju različite funkcije: jedna služi kao izvor topline koja grije vodovod, a druga osigurava provodljivost. Ali kod nekih kabela obje žile su grijaće.

Vodiči su zaštićeni polimernom ovojnicom, često višeslojnom. Osim toga, odozgo ih prekriva uzemljujući štit, a s vanjske strane – čvrsta toplinski otporna izolacija od PVC-a.

Zašto odabrati rezistivni kabel? Posjeduje veliku toplinsku predaju, jednostavno rečeno, jako se zagrijava i prenosi toplinu na cijev vodovoda. Može se učvrstiti duž cijele duljine magistrale, omotati oko spojnih čvorova i prirubnica.

Ako cjevovod ima složenu konstrukciju s mnogo oblikovanih dijelova, kabel treba uzeti otprilike 2-3 puta duži kako bi ga bilo dovoljno za omotavanje.

Dodatne prednosti rezistivne varijante su pristupačna cijena i jednostavnost montaže. Sve pripremne i instalacijske radnje možete izvesti samostalno.

Nedostacima se ubraja kupnja dodatne opreme: prekidača, senzora, upravljačkih blokova. Smatra se da krajnja čahura mora biti tvornička – radi jamstva sigurnosti i ispravnog rada grijača.

Varijanta 2 – samoregulirajući grijaći kabel

Princip rada i konstrukcija kabela bitno se razlikuju od prve varijante. Samoregulirajući sustavi smatraju se ekonomičnijima i praktičnijima za ugradnju.

Građa kabela:

Između dviju vodljivih žila smještena je matrica na poluvodičima, čija je osnovna namjena proizvodnja topline. Količina topline ovisi o okolnoj temperaturi.

S gledišta potrošnje energije, ova vrsta kabela izgleda idealno. Čim temperatura zraka ili cijevi padne, povećava potrošnju električne energije i proizvodi više topline, a pri porastu temperature vodljivost naglo opada.

Učinkovitost se dodatno povećava zagrijavanjem pojedinih dijelova vodovoda. Ako je samreg položen na ulici i unutar negrijanih prostorija, tada će 'ulične', hladnije dijelove jače zagrijavati. Što je zona grijanja ranjivija, to više topline kabel proizvodi.

Prednosti samoregulirajućih sustava:

• ušteda električne energije;
• učinkovitost grijanja;
• raspodjela po 'zonama';
• prikladna duljina.

Za razliku od rezistivnog kabela, koji se prodaje gotov i ima određenu duljinu, samreg se može rezati po želji. Obično su na omotaču označena mjesta rezanja, s razmakom od 20 ili 50 cm.

Nedostatak također postoji – grijanje dugih dionica košta poprilično. Ako se kabel male snage može kupiti po cijeni od 0,60-0,75 €/m, cijena kvalitetnog i snažnog doseže 3 €/m i više.

Preporuke i upute za montažu

Pokriti vodovodnu cijev toplinskom izolacijom nije tako teško kao spojiti grijaće kabele, stoga ćemo razmotriti tehničke pojedinosti montaže koje se odnose na električnu opremu.

Vanjsko postavljanje grijaćeg kabela

Pričvršćivanje uz vanjsku površinu cijevi često se prakticira kada je potrebno zagrijati otvorene dijelove vodovoda smještene u postolju, podrumu, kesonu.

Žicu na cijev moguće je učvrstiti na dva načina:

• provući duž površine cijelom duljinom;
• omotati spiralno.

Prva varijanta je ekonomičnija i praktičnija ako je snaga kabela dovoljna za grijanje cijevi. Na posebno hladnim dijelovima može se primijeniti drugi način, ali potrošnja žice će se povećati.

Pričvršćivanje se odvija sljedećim redoslijedom:

Ovo je najjednostavniji način montaže pričvršćivanja grijaćeg kabela.

Preporuke za postavljanje:

1. Za zagrijavanje polipropilenske cijevi vodoopskrbe promjera do 32 mm dovoljno je kabel učvrstiti uzduž jedne strane – koja, nije važno. Međutim, ako je potrebno izolirati kanalizaciju, žica se fiksira isključivo s donje strane.
2. Ako postoji izbor izolacije, treba uzeti deblju. Samoregulirajućem kabelu ne prijeti pregrijavanje, ali će se gubitak topline znatno smanjiti. Što je "bunda" deblja, to će samoregulirajući kabel trošiti manje električne energije, a ušteda će biti veća.
3. Aluminijska samoljepljiva traka najbolji je materijal za pričvršćivanje na cijev. Akrilno ljepilo ne propada pod utjecajem topline koja se ravnomjerno raspoređuje po cijeloj grijanoj površini.
4. Sunčeve zrake uništavaju neke vrste izolacije i pričvrsnih elemenata, stoga je za otvorene dijelove bolje odabrati crne obujmice i traku koja ne reagira na UV zračenje.

Ako se kabel učvršćuje ne ravno, nego spiralno, izolacija će se odvijati po istom principu – stavljanje "bunde" i učvršćivanje obujmicama. Bez izolacije dio energije bit će potrošen uzalud na zagrijavanje zraka.

Pojedinosti spajanja samoregulacijskog kabela

Potezanje žica do cijevi iz razvodne ploče nije svrhovito, stoga se samoregulirajući kabel povezuje s napojnim kabelom koji se, pak, jednostavno po potrebi uključuje u utičnicu. Za rad će biti potreban građevinski fen, nož, set termo-skupljajućih cijevi za stiskanje i tuljaka za spajanje kontakata.

Treba imati na umu da električna oprema u vlažnom okruženju postaje opasnija, stoga je potrebno posvetiti posebnu pažnju brtvljenju.

Foto-upute za povezivanje:

Kao što vidite, nema poteškoća pri unutarnjoj instalaciji kabela, samo sve radnje treba izvoditi vrlo pažljivo i slijedno.

Pri odabiru kabela napajanja potrebno je uzeti u obzir položaj utičnice. Ako se nalazi blizu cijevi, može se kupiti najkraći proizvod, ali češće je potrebno nabaviti 4-5-metarski kabel.

Preostalo je stisnuti kraj samrega:

S hermetički obrađenim krajem kabel je potpuno spreman za uporabu. Kako vodovodna cijev ne bi smrzla, preostaje pričvrstiti samreg duž cijele duljine magistrale, izolirati ga i utaknuti utikač u utičnicu.

U nekim se slučajevima ugradnja vanjskog kabela smatra neuspješnom, primjerice, ako prolazi kroz međukatne ploče ili betonske blokove bunara. Tada se primjenjuje unutarnja montaža.

Ako je za vanjsko grijanje bolje koristiti proizvod ravnog tipa, za unutarnje odgovara poseban kabel s okruglim presjekom i posebno pouzdanom hidroizolacijom.

Shema montaže grijaćeg kabela unutar cijevi. Za instalaciju je potreban T-komad, set vodoinstalaterskog pribora i brteni sklop s gumenim brtvom.

Unutarnja montaža grijaćeg kabela zahtijeva poseban oprez i pridržavanje određenih pravila. Na primjer, ne smije se provlačiti kabel kroz čvorove gdje s unutarnje strane strše navojni spojevi – oštri rubovi mogu oštetiti zaštitni omotač.

Zaključci i koristan video na temu

Video #1. Upute za vanjsku montažu:

Video #2. Detaljan opis unutarnje instalacije:

Video #1. Praktična primjena u vikend-uvjetima:

Ako se pravilno odabere način izolacije vodoovoda i izvedu montažni radovi uz poštivanje pravila, tada neće biti problema s cijevima tijekom zimskog razdoblja. O izolaciji magistrale položene u tlu treba se pobrinuti unaprijed, a otvorene dijelove moguće je toplinski izolirati u bilo koje prikladno vriime.

Želite li ispričati na koji ste način izolirali vodoovodnu trasu na vlastitom vikend-posjedu? Imate li informacije o odabiru materjala i tehnologiji njegovog polaganja kojima biste se htje li podijeliti s posjetiteljima web stranice? Molimo, napišite komentare u dolje navedenom bloku, postavljajte pitanja, obajvljujte fotografije na temu članka.