Šildymo kabelis kanalizacijos vamzdžiams: rūšys, kaip pasirinkti ir teisingai atlikti montavimą

Išorinės kanalizacijos gilinimas žemiau grunto įšalimo lygio – darbas varginantis, ypač jei darbai atliekami žiemos metu. Alternatyvus apsaugos nuo užšalimo variantas – šildomasis kabelis kanalizacijos vamzdžiams. Su jo klojimo ypatumais verta susipažinti, ar sutinkate?

Iš mūsų siūlomo straipsnio sužinosite viską apie kabelinio šildymo įrenginį kanalizacijos vamzdynuose. Mes papasakosime, kaip veikia šildomasis kabelis ir kaip teisingai pasirinkti optimalų variantą. Savarankiškiems šeimininkams pateiktas žingsnis po žingsnio klojimo ir tvirtinimo vadovas.

Kodėl kanalizacija užšąla?

Kanalizacijos vamzdžio užšalimo problema ne iš karto pastebima. Skirtingai nuo vandentiekio komunikacijų, čia skysčio srautas nėra pastovaus pobūdžio ir visiškai neužpildo vamzdžio skerspjūvio.

Be to, į kanalizacijos sistemą patenkančios nešvarumai paprastai turi aukštesnę temperatūrą nei, pavyzdžiui, vanduo iš gręžinio. Todėl nuotekų užšalimas vyksta palaipsniui.

Iš pradžių gali užšalti tik nedidelė kanalizacijos turinio dalis, vėliau atsiranda dar vienas sluoksnis prišalusių nešvarumų ir pan. Pamažu visas vamzdžio tarpas užsipildo tankia užšalusia mase, po to problema tampa akivaizdi. Problemą gali pabloginti sugedusi santechnika, pavyzdžiui, tekantis čiaupas ar bakelis.

Mažos vandens porcijos patenka į kanalizaciją, greitai atvėsta ir užšąla. Net teisingas kanalizacijos vamzdžių klojimas ir izoliacinio sluoksnio buvimas ne visada apsaugo nuo nuotekų užšalimo. Atšildyti užšalusią kanalizaciją yra varginanti, be to, šis reiškinys gali pažeisti vamzdžius, kurių dalį teks pakeisti.

Kanalizacijos vamzdžio užšalimas gali vykti palaipsniui, sluoksnis po sluoksnio, o truputį varvanti santechnika tik padidina šio nemalonaus reiškinio pavojų.

Todėl ir rekomenduojama kloti kanalizaciją žemiau grunto įšalimo lygio, privalomai izoliuojant komunikacijas. Jei pietiniuose rajonuose ir vidurinėje juostoje iškasti pakankamai gilią tranšėją paprastai nėra problema, tai šiaurėje viskas yra šiek tiek sudėtingiau. Šioje situacijoje naudoti specialų šildomąjį ar karštąjį kabelį yra daugiau nei tinkama.

Naudojant tokio tipo sistemą, pastebimai sumažėja žemės darbų apimtys, nes tranšėjos gylį galima sumažinti iki priimtino lygio, nesirūpinant grunto užšalimu.

Kaip veikia šildomasis kabelis?

Šildantis arba karštas kabelis yra vamzdžių, paklotų į grunto storį, šildymo sistema. Elektros kabelis izoliuojančiu apvalkalu tvirtinamas ant vamzdžio ir prijungiamas prie elektros maitinimo. Vamzdis įkaista, dėl to nuotekos įgauna stabiliai aukštą temperatūrą, o tai patikimai apsaugo jas nuo užšalimo.

Skiriamas išorinis arba vidinis vamzdžio šildymo kabelis. Pirmasis klojamas išorėje, o antrasis – viduje. Laikoma, kad išorinį montavimą atlikti lengviau nei vidinį, todėl jis yra paklausesnis. Be išorinio kabelio taip pat naudojama šildanti plėvelė.

Šildymas plėvele kanalizacijos sistemose naudojamas nedažnai. Medžiaga tenka apvynioti visą vamzdį, o tai apsunkina montavimą, tačiau užtikrina tolygų įšildymą.

Šia medžiaga visiškai apvyniojama konstrukcija, tada ji tvirtinama. Plėvelė užtikrina tolygesnį vamzdžio šildymą nei kabelis, ji turi mažesnę galią, o tai leidžia kiek sumažinti eksploatacines išlaidas.

Vamzdžių šildymui galima naudoti trijų tipų kabelius:

• savireguliuojantis;
• rezistinis;
• zoninis.

Savireguliuojantis kabelis laikomas itin patogiu variantu, nes jis gali automatiškai keisti šildymo temperatūrą priklausomai nuo klimato sąlygų. Kabelio varža mažėja, jei gruntas įšyla labiau, ir didėja, kai temperatūra mažėja.

Savireguliuojantis kabelis yra paklausiausias šiuolaikinėmis sąlygomis, nes jį kloti paprasta, jis patikimesnis ir nereikalauja papildomų montavimo elementų.

Toks darbo režimo keitimas sumažina bendrą sistemos galią, t. y. leidžia taupyti elektros energiją. Be to, varžos kitimas gali būti skirtingas atskirose vamzdyno atkarpose. Dėl to gaunama aukštesnė šildymo kokybė, pats savireguliuojantis kabelis tarnaus ilgiau, ir nereikia montuoti termoreguliatorių.

Rezistinis kabelis tokiomis galimybėmis nepasižymi, tačiau, palyginti su savireguliuojančiomis sistemomis, išsiskiria nuosaikesne kaina. Montuojant tokio tipo kabelį, reikės sumontuoti temperatūros jutiklių ir termoreguliatorių rinkinį, kad būtų užtikrintas sistemos darbo režimo keitimas keičiantis orams.

Rezistinis kabelis kainuoja mažiau nei savireguliuojantys analogai. Jei pasirinktas šis variantas, būtina kruopščiai apskaičiuoti tinkamą savitąją galią, kad būtų išvengta perkaitimo.

Jei šio reikalavimo nepaisoma, padidėja kabelio perkaitimo ir jo gedimo rizika. Zoninis kabelis taip pat neturi galimybės reguliuoti varžą, tačiau ši sistema generuoja šilumą ne per visą ilgį, o tik atskirose vietose. Tokį kabelį galima supjaustyti į atskiras dalis, o tai patogu montuojant sudėtingos konfigūracijos vamzdynus.

Jis taip pat plačiai naudojamas montuojant metalinę kanalizaciją arba šildant talpas. Verta paminėti, kad konstrukcijų, įkastų į žemę – ne vienintelė šildomojo kabelio naudojimo sritis. Jis taip pat naudojamas šildyti vamzdžius, nutiestus paviršiuje arba nešildomose patalpose.

Kartais kabelis naudojamas tik atskiriems vamzdyno ruožams, pavyzdžiui, dalims, išeinančioms į paviršių. Sistemos, kurios montuojamos vamzdžio viduje, naudojamos palyginti retai. Dažniausiai jos taikomos, jei vamzdynas jau paklotas į žemę, o išorinio kabelio montavimas pareikalautų didelių žemės darbų.

Taigi vidinio kabelio įrengimas kainuos žymiai pigiau. Tačiau tokius kabelius paprastai rekomenduojama naudoti tik mažo skersmens vamzdžių viduje, nes jų galia nėra didelė.

Ji svyruoja nuo 9 iki 13 W/m, ko dideliems kanalizacijos vamzdžiams paprastai nepakanka. Tokio kabelio ilgis, suprantamomis priežastimis, turi būti lygus vamzdžio ilgiui. Vidinis šildomasis kabelis gaminamas tik savireguliuojančio tipo.

Kaip pasirinkti tinkamą kabelį?

Renkantis tinkamą šildomąjį kabelį, būtina apsispręsti ne tik dėl jo tipo, bet ir teisingai parinkti jo galią.

Tam būtina atsižvelgti į tokius parametrus kaip:

• konstrukcijos paskirtis (kanalizacijai ir vandentiekiui skaičiavimai atliekami skirtingai);
• medžiaga, iš kurios pagaminta kanalizacija;
• vamzdyno skersmuo;
• ypatumai ruožo, kurį planuojama šildyti;
• naudojamos šilumos izoliacinės medžiagos charakteristika.

Remiantis šia informacija, apskaičiuojami šilumos nuostoliai kiekvienam konstrukcijos metrui, parenkamas kabelio tipas, jo galia, o po to nustatomas tinkamas komplekto ilgis. Skaičiavimus galima atlikti naudojant specialią formulę, pagal skaičiavimo lenteles arba naudojant internetinę skaičiuoklę.

Skaičiavimo formulė atrodo taip:

Qtr – vamzdžio šilumos nuostoliai (W); – šilumos izoliacijos šilumos laidumo koeficientas; Ltr – šildomo vamzdžio ilgis (m); tvn – vamzdžio turinio temperatūra (°C), tnar – minimali aplinkos temperatūra (°C); D – išorinis komunikacijų skersmuo su izoliacija (m); d – išorinis komunikacijų skersmuo (m); 1,3 – atsargos koeficientas

Kai šilumos nuostoliai apskaičiuoti, reikia apskaičiuoti sistemos ilgį. Tam gautą vertę reikia padalyti iš šildymo įrenginio kabelio savitosios galios. Rezultatą reikia padidinti, atsižvelgiant į papildomų elementų šildymą. Kanalizacijos kabelio galia prasideda nuo 17 W/m ir gali viršyti 30 W/m.

Jei kalbama apie kanalizacijos vamzdynus iš polietileno ir PVC, tai 17 W/m – tai maksimali galia. Jei naudojamas galingesnis kabelis, didelė perkaitimo ir vamzdžio pažeidimo tikimybė. Informacijos apie gaminio charakteristikas galima rasti jo techniniame pase.

Naudojantis lentele tinkamą variantą pasirinkti šiek tiek paprasčiau. Tam pirmiausia reikia išsiaiškinti vamzdžio skersmenį ir šilumos izoliacijos storį, taip pat numatomą temperatūrų skirtumą tarp oro ir vamzdyno turinio. Paskutinį rodiklį galima rasti naudojantis informaciniais duomenimis priklausomai nuo regiono.

Atitinkamos eilutės ir stulpelio sankirtoje galima rasti šilumos nuostolių vertę vienam vamzdžio metrui. Tada reikia apskaičiuoti bendrą kabelio ilgį. Tam iš lentelės gautą specifinių šilumos nuostolių dydį reikia padauginti iš vamzdyno ilgio ir iš koeficiento 1,3.

Lentelė leidžia rasti konkretaus skersmens vamzdžio specifinių šilumos nuostolių dydį, atsižvelgiant į šilumą izoliuojančios medžiagos storį ir vamzdyno veikimo sąlygas (+)

Gautą rezultatą reikia padalyti iš specifinės kabelio galios. Tada reikia atsižvelgti į papildomų elementų įtaką, jei tokių yra. Profesionaliuose tinklalapiuose galima rasti patogių internetinių skaičiuoklių. Atitinkamuose laukuose reikia įvesti reikiamus duomenis, pavyzdžiui, vamzdžių skersmenį, izoliacijos storį, aplinkos ir darbinio skysčio temperatūrą, regioną ir pan.

Tokios programos paprastai siūlo vartotojui papildomų galimybių, pavyzdžiui, padeda apskaičiuoti reikiamą kanalizacijos skersmenį, šilumos izoliacijos sluoksnio matmenis, izoliacijos tipą ir pan.

Pasirinktinai galima parinkti klojimo tipą, išsiaiškinti tinkamą žingsnį montuojant šildymo kabelį spirale, gauti sąrašą ir kiekį komponentų, kurių prireiks sistemos klojimui.

Renkantis savireguliuojantį kabelį svarbu teisingai įvertinti konstrukcijos, ant kurios jis bus montuojamas, skersmenį. Pavyzdžiui, 110 mm skersmens vamzdžiams rekomenduojama rinktis markę Lavita GWS30-2 arba analogišką kito gamintojo variantą. 50 mm vamzdžiui tinka kabelis Lavita GWS24-2, 32 mm skersmens konstrukcijoms – Lavita GWS16-2 ir t.t.

Sudėtingi skaičiavimai nereikalingi kanalizacijai, kuri naudojama ne dažnai, pavyzdžiui, vasaros namelyje ar name, kuriuo naudojamasi tik retkarčiais. Tokioje situacijoje tiesiog imamas 17 W/m galios kabelis, kurio ilgis atitinka vamzdžio matmenis. Tokios galios kabelį galima naudoti ir lauke, ir vamzdžio viduje, o sandariklio montuoti nebūtina.

Renkantis tinkamą šildymo kabelio variantą, reikia susieti jo našumą su apskaičiuotais kanalizacijos vamzdžio galimais šilumos nuostoliais

Viduje vamzdžio tiesiant šildymo kabelį pasirenkamas kabelis su specialia apsauga nuo agresyvaus poveikio, pavyzdžiui, DVU-13. Kai kuriais atvejais montavimui viduje naudojama markė Lavita RGS 30-2CR. Tai nėra visiškai teisingas, tačiau priimtinas sprendimas.

Toks kabelis yra skirtas stogo ar lietaus kanalizacijos šildymui, todėl jis nėra aprūpintas apsauga nuo ėsdinančių medžiagų. Jį galima vertinti tik kaip laikiną variantą, nes ilgai naudojant netinkamomis sąlygomis, kabelis Lavita RGS 30-2CR neišvengiamai sulūžs.

Kabelio montavimo ant vamzdžių taisyklės

Šildymo kabelio klojimas – gana paprastas procesas. Jis tiesiog tvirtinamas prie vamzdžio paviršiaus, dažniausiai išilgai, viena juosta. Kai kurie projektai numato spiralinį montavimą. Tokiu atveju reikia tiksliai išlaikyti apskaičiuotą spiralės vijų žingsnį, kad vamzdis būtų šildomas tolygiai.

Po to, kai šildymo kabelis pritvirtintas prie kanalizacijos vamzdžio, rekomenduojama papildomai pakloti šilumos izoliacijos sluoksnį, siekiant pagerinti šildymo kokybę

Atskirų šildymo kabelio ruožų susikirtimas neleidžiamas. Kabelis, priklausomai nuo tipo, tvirtinamas termoatsparia lipnia juosta arba montažiniais raiščiais. Atstumas tarp tvirtinimo vietų turi būti ne mažesnis kaip 200 mm. Kabeliui su mineraliniu apvalkalu tvirtinti naudojami metaliniai tvirtinimo elementai: tempimo juostos arba specialus sutvėrimas.

Bet dažniausiai vis dėlto naudojama termoatspari lipni juosta. Tvirtinimo elementas turi atlaikyti ne tik aukštą temperatūrą, bet ir būti atsparus gamtos veiksnių bei cheminių medžiagų poveikiui. Kartais kaip tvirtinimo priemonė naudojama aliuminio juosta. Tačiau tvirtinimo vietose kabelio šiluminė galia padidėja.

Tai ne visada naudinga, gali sukelti komunikacijų perkaitimą. Nerekomenduojama naudoti metalinių tvirtinimo elementų montuojant šildymo kabelį, uždengtą polimerine izoliacine apvalkalu. Tačiau kai kuriais atvejais aliuminio lipni juosta gali net pagerinti situaciją.

Šildymo kabelį ant plastikinio kanalizacijos vamzdžio galima pritvirtinti aliuminio lipnia juosta, siekiant padidinti šildymo efektyvumą ir padaryti jį tolygesnį

Klojant ant polimerinio vamzdžio, metalizuota lipni juosta dedama ir po kabeliu, ir virš jo. Tai šiek tiek padidina šiluminę galią, taip pat prisideda prie tolygaus vamzdyno šildymo. Kanalizacijos viduje šildymo kabelis naudojamas itin retai.

Paprastai taip šildomos nedidelės sistemos dalys, esančios ne grunte, pavyzdžiui, kanalizacijos siurbliai, skatinantys nuotekų judėjimą, jei natūralus judėjimas yra apsunkintas arba neįmanomas.

Vidiniam kabeliui montuoti gali prireikti užspaudimo ir sandarinimo įvorės, jungiamosios movos, poveržlių rinkinio bei kitų elementų (+)

Norint įrengti vidinį kabelį vamzdyje, kurio klojimas jau baigtas, pirmiausia reikės į sistemą įpjauti trišakį. Taip bus padaryta anga kabeliui įvesti į vamzdyną.

Be to, gali prireikti specialios spenelinės movos. Toks sprendimas gali šiek tiek pabloginti kanalizacijos sistemos charakteristikas, pavyzdžiui, trišakio įrengimo vietoje vamzdžio praėjimas šiek tiek sumažės.

Tai padidina šiukšlių kaupimosi ir užsikimšimų susidarymo tikimybę. Sunkumai su vidiniu kabeliu neišvengiami, jei vamzdynas turi keletą posūkių, vingių ir pan. Sudėtinga atlikti vidinius karšto kabelio montavimo darbus, taip pat kanalizacijos sistemose didelio ilgio.

Žinoma, nereikėtų jungti sistemos prie elektros maitinimo, kol montavimo darbai nėra visiškai baigti. Prieš uždarant kabelį izoliacija, reikėtų kruopščiai patikrinti visas jungimo vietas. Naudojant temperatūros daviklius, bus lengviau nustatyti sistemos aktyvavimo ir išjungimo laiką.

Automatizuoti procesą galima naudojant relę. Jei viena linija nutiesto kabelio galios nepakanka, galima atlikti montavimą spirale arba nutiesti dvi lygiagrečias linijas. Svarbiausia, kad atskiros atkarpos nesikirstų ir nebūtų perkaitimo. Kad konstrukcijos šildymas būtų tolygesnis, kartais vamzdis iš pradžių apvyniojamas folija, o po to ant viršaus klojamas kabelis.

Šie pavyzdžiai leidžia susidaryti vaizdą, kaip teisingai atlikti maitinimo ir šildymo kabelių sujungimą, taip pat apie jo izoliavimo tvarką (+)

Temperatūros davikliai montuojami uždėjus izoliaciją. Ant viršaus rekomenduojama uždėti žymėjimą, atspindintį šildymo elementų padėtį. Šildymo kabeliui prijungti prie elektros tinklo prireiks termosusitraukiančio vamzdelio atkarpos. Tada nuo kabelio krašto nuimama apie 50 mm izoliacijos ir 10 mm pynimo.

Atskirti ir nuvalyti galai apsaugomi tinkamo skersmens termosusitraukiančio vamzdelio atkarpomis ir pašildomi plaukų džiovintuvu. Dabar reikia nuvalyti maždaug 6 mm laido, susukti juos spirale ir užspausti metaliniame vamzdelyje. Panašias manipuliacijas teks atlikti ir su maitinimo kabeliu.

Maždaug 80 mm reikia nuvalyti nuo izoliacijos ir apvalkalo bei padalyti į atskirus laidus. Gauti galai nupjaunami iki 35 mm, tačiau vieną laidą reikia palikti nenupjautą įžeminimui. Čia taip pat nuvaloma 6 mm laido.

Dabar šildymo elementų ir maitinimo kabelių galai sujungiami termosusitraukiančiu vamzdeliu su metaline įvore. Jis kaitinamas ir užspaudžiamas, kontaktinė vieta apvyniojama termo juosta, o po to uždengiama dar vienu apsauginiu vamzdeliu.

Apie vamzdžių, skirtų autonominei kanalizacijai, pasirinkimo ypatumus supažindins toliau pateiktas straipsnis, su kurio turiniu rekomenduojame susipažinti.

Šildomos kanalizacijos įrenginio pavyzdys

Panagrinėkime nuotekų šalinimo sistemos įrengimo privačiam namų ūkiui pavyzdį. Pagal projektą prie bendros kanalizacijos magistralės jungiamos kelios atšakos. Visos jos tiesiamos aukščiau sezoninio grunto įšalo horizonto, todėl aprūpinamos šildomuoju kabeliu.

Kad šildymo elektros sistema veiktų efektyviai ir būtų nukreipta tiesiogiai į kanalizacijos vamzdžio teigiamos temperatūros palaikymą, komunikacijos tiesiamos izoliuotoje tranšėjoje:

Įsitikinus surinkto kanalizacijos vamzdyno sandarumu arba pašalinus nuotėkį, jei toks buvo, pradedama tiesti šildomasis kabelis.

Šildymo kabelis pavyzdyje klojamas arti lovelio dugno, bet nesiliečiant prie jo. Jis tvirtinamas prie vamzdžio kaip didelė kilpa, prasidedanti nuo name esančio stovo ir grįžtanti atgal.

Nustačius optimalią šildymo kabelio padėtį, pradedama jį tvirtinti:

Kad komunikacijų šildymo sistema galėtų veikti automatiniu režimu, prie jos prijungiamas temperatūros jutiklis:

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Išsamias rekomendacijas, kaip sumontuoti šildymo kabelį ant 110 mm skersmens vamzdžio, galite peržiūrėti čia:

Šiame vaizdo įraše pateikiamas kanalizacijos tiesimo variantas naudojant vidinį kabelį:

Čia demonstruojama savireguliuojančio kabelio veikimo ir montavimo ypatybių apžvalga:

Karštas kabelis žymiai efektyviau nei kitos priemonės išsprendžia kanalizacijos vamzdžių užšalimo problemą žiemą. Elektros energijos suvartojimas yra minimalus. Jei montavimas atliktas teisingai, kabelis daugelį metų veiks be jokių gedimų.

Norite pasidalinti patirtimi, įgyta klojant šildymo kabelį ant savo kanalizacijos vamzdžių priemiesčio sklype? Turite informacijos, kuri gali būti naudinga šiuo klausimu besidomintiems svetainės lankytojams? Rašykite komentarus toliau esančiame bloke, užduokite klausimus ir palikite nuotraukų šia tema.