Vandentiekio šildymas: geriausi šildymo variantai + techninių ypatybių apžvalga

Žiemą, dėl staigaus oro temperatūros kritimo ir dirvožemio įšalimo, išorinėse vandens tiekimo sistemos atšakose gali susidaryti ledo kamščiai. Kad taip neatsitiktų, būtina organizuoti vandentiekio šildymą, naudojant vieną ar kelias efektyvias technologijas.

Mūsų pateiktame straipsnyje aprašyti visi būdai, kurie neleidžia susidaryti ledui vandens tiekimo vamzdžiuose. Papasakosime, kaip tinkamai palaikyti komunikacijų veikimą šalčių metu ir išvengti įrangos gedimų. Savarankiški meistrai pas mus ras instrukcijas, kaip įrengti šilumos izoliacijos ir šildymo sistemas.

Vandentiekio šiltinimo variantai

Vamzdžių šilumos izoliacijos ir šildymo problema kilo dėl sezoninių temperatūros kaitos ir dėl to, kad užšąla viršutinis dirvožemio sluoksnis.

Žiemos laikotarpiu užšalimo gylis vidutiniškai siekia 0,8-1,8 m, o pačiose šiauriausiose Rusijos vietose – iki 3,5 m.

Kasti gilias, bet siauras tranšėjas vandentiekio vamzdžių klojimui yra labai neracionalu. Jei įvyks prasiveržimas, remonto darbai bus sudėtingi ir daug darbo reikalaujantys.

Kartu su griovių kasimu dideliame gylyje teks įrengti antgalį – sumontuoti kesoną, kuriame paprastai yra siurblinė įranga. Tai brangios ir neracionalios priemonės, kurioms įgyvendinti tenka samdyti specialią techniką.

Norėdami sutaupyti lėšų ir padaryti vandentiekio priežiūrą lengvesnę, jį tiesia nedideliame gylyje, naudodami įvairias šiltinimo priemones – nuo šilumą izoliuojančios medžiagos iki šildymo kabelio.

Šilumos nuostolių lentelė. Šilumą izoliuojančios medžiagos storis priklauso nuo vamzdžio skersmens. Atitinkamai, šilumos nuostoliai apskaičiuojami atsižvelgiant į abu parametrus.

Dažnai požeminio vandentiekio šildymo būdas pasirenkamas atsižvelgiant į montavimo sąlygas ir ekonomines aplinkybes. Kartais naudingiau derinti dvi skirtingas technologijas. Pavyzdžiui, kabelis montuojamas per visą vamzdžio ilgį, įskaitant į šulinį nuleistą galą, o viršuje – žemėje esanti dalis izoliuojama polistireninio putplasčio apvalkalu.

1 būdas — izoliacinės medžiagos naudojimas

Tradicinis ir labiausiai pageidaujamas būdas šildyti į žemę įkastus vamzdžius, taip pat „oro“ vandentiekius yra mechaninė izoliacija, kuri atliekama naudojant specialias medžiagas.

Apvalkalas parenkamas atsižvelgiant į konkretaus regiono sąlygas ir specifines geologinės situacijos ypatybes, pavyzdžiui, dirvožemio agresyvumą arba aukšto gruntinio vandens lygio buvimą.

Yra keletas reikalavimų, keliamų medžiagoms. Jos turi pasižymėti tokiomis savybėmis kaip:

• mažas šilumos laidumas – energijos efektyvumo ir taupymo garantija;
• atsparumas dilimui, ilgas eksploatacijos laikotarpis neprarandant pagrindinių savybių;
• atsparumas organinėms ir cheminėms medžiagoms, taip pat dirvožemio mikroorganizmams ir bakterijoms;
• deformacijų nebuvimas esant dideliam drėgniui ir žemai temperatūrai.

Paprastai gamintojai prie gaminių prideda techninių charakteristikų sąrašą, į kurį reikia atsižvelgti renkantis alternatyvius variantus. Pasitaiko atvejų, kai ekstruzinio polistireninio putplasčio apvalkalą naudoti yra daug racionaliau nei brangius poliuretano purškiamuosius.

Populiarios izoliacinės medžiagos:

Visos išvardintos medžiagos yra aktualios, jas lengvai rasite parduodamas. Pirmenybę reikia teikti izoliacijai su mažu šilumos laidumu, dideliu stiprumu.

Lengviau montuoti tą, kuri nereikalauja papildomų įrankių, turi lengvą svorį ir nedidelę apimtį, gerai tinka apdirbimui.

2 būdas — šilumos izoliacija oru

Šis metodas naudojamas komunaliniame sektoriuje ir pramonėje, apsauginės oro pagalvės įrengimas sodyboje yra sudėtingas. Technologija susideda iš šilto oro tiekimo į kanalą, kuriame yra vandentiekis. Iš viršaus vamzdis uždengiamas bet kokiu šilumos izoliacijos tipu.

Būdas yra racionalus dideliems pramoniniams objektams, kur galima iškasti dideles tranšėjas po vamzdžiais ir tiekti pašildytą orą naudojant specialią įrangą.

Ši technologija turi variantų. Pavyzdžiui, jei vamzdžio skersmuo mažas, jis dedamas į panašų gaminį, bet didesnio skersmens. Toks išdėstymas neleidžia vandens magistralei tiesiogiai kontaktuoti su gruntu, taigi ir atvėsti. Be to, tarp sienelių susidaro nedidelė erdvė, kuria cirkuliuoja pašildytas oras.

Būdo minusas – negalėjimas pritaikyti vandentiekiui, nutiestam ant žemės paviršiaus. Jis aktualus tik komunikacijoms, esančioms grunte, geriau žemiau įšalo lygio.

3 būdas — padidintas slėgis

Egzistuoja normatyvai, nustatantys slėgio tinkluose dydį esant įvairiems vandentiekio įrenginiams. Pavyzdžiui, daugiaaukščiams optimalūs parametrai – 4-4,5 baro, o privačiuose namuose jie gali būti didesni ar mažesni.

Paprastai siurblinės įranga, tiekianti vandenį iš šulinio, skirta 1,5-2,7 baro. Slėgio relės nustatymas gamyklinėmis sąlygomis – 2,8-3 barai.

Maksimaliu darbiniu slėgiu vandens tiekimo sistemoms privačiuose namuose laikomas 6,5-7 barai, tačiau tokie rodikliai pasitaiko retai, dažniausiai jie nepasiekia 3 barų. Siekiant apsaugoti vandentiekį nuo užšalimo, slėgis sistemoje padidinamas, pavyzdžiui, nuo 3 iki 5 barų.

Pagrindinė sąlyga – specialios įrangos montavimas, nes ne kiekviena įranga gali atlaikyti tokį slėgį.

Dažniau slėgio didinimą naudoja komunalininkai, o sodininkų namų savininkai jį taiko itin retai. Jei sistemos tvirtumas leidžia, žiemos sezono metu siurblys išjungiamas, o slėgis padidinamas iki 5 barų.

4 būdas — pašildymas naudojant elektros energiją

Šildymo kabelio montavimas laikomas efektyviausiu būdu iš visų aktyviųjų. Šildymo principas paprastas: elektros srovė teka per laidą, sumontuotą vamzdžio viduje ar išorėje, ir pakelia jo temperatūrą, paversdama elektros energiją šilumine.

Elektros srovė turi išskirti tokį šilumos kiekį, kuris būtinas palaikyti aukštesnę nei 0° temperatūrą, kad skystoje fazėje esantis vanduo nepradėtų kristalizuotis ir virsti ledu.

Šildymo kabeliui keliami specialūs reikalavimai. Jį reikia maksimaliai apsaugoti nuo išorinių mechaninių dirgiklių, drėgmės poveikio. Apvalkalas turi būti tvirtas, be skylių ir defektų.

Aptarsime dviejų tipų kabelius, kurie aktyviai naudojami vamzdžių, tiekiančių vandenį į privačius namus, šildymui.

1 variantas – rezistyvinio veikimo kabelis

Gaminio privalumas – specialiai parinktas didelės varžos metalų lydinys, kuris ir sukelia didelį išskiriamos šilumos kiekį. Iš dviejų kabelių tipų – vienagyslio ir dvigyslio – praktiškesnis yra antrasis variantas.

1-gyslis reikalauja elektros grandinės užžiedinimo. Tai reiškia, kad montuojant abu galus reikia išvesti prie maitinimo šaltinio. Su 2-gysliu paprasčiau: pirmasis galas jungiamas prie elektros energijos šaltinio, o antrasis "uždaromas" uždedant ant jo kontaktinę movą.

Dvi gyslos atlieka skirtingas funkcijas: viena tarnauja kaip šilumos šaltinis, šildantis vandentiekį, o kita užtikrina laidumą. Tačiau kai kurių kabelių abi gyslos yra šildomosios.

Laidininkai apsaugoti polimeriniu apvalkalu, dažnai daugiasluoksniu. Be to, iš viršaus juos dengia įžeminimo ekranas, o išorinėje pusėje – tvirta termoizoliacija iš PVC.

Kodėl renkasi rezistyvinį kabelį? Jis pasižymi didele šilumos perdavimu, paprasčiau tariant, stipriai įkaista ir perduoda šilumą vandentiekio vamzdžiui. Jį galima pritvirtinti per visą magistralės ilgį, apvynioti aplink jungiamus mazgus ir flangus.

Jei vamzdynas turi sudėtingą konstrukciją su daugybe forminių dalių, kabelį reikia imti maždaug 2–3 kartus ilgesnį, kad užtektų apvijai

Papildomi rezistinio varianto privalumai – prieinama kaina ir montavimo paprastumas. Visus paruošimo ir įrengimo darbus galima atlikti savarankiškai.

Prie trūkumų priskiriamas papildomos įrangos pirkimas: automatinių jungiklių, jutiklių, valdymo blokų. Manoma, kad galinė įvorė turi būti gamyklinė – saugumo ir šildytuvo tinkamo veikimo garantijai.

2 variantas – savaime reguliuojantis šildymo kabelis

Kabelio veikimo principas ir konstrukcija iš esmės skiriasi nuo pirmojo varianto. Savaime reguliuojančios sistemos pripažintos ekonomiškesnėmis ir patogesnėmis montuoti.

Kabelio sandara:

Tarp dviejų srovę laidžių gyslų yra puslaidininkių matrica, kurios pagrindinė paskirtis – gaminti šilumą. Šilumos kiekis priklauso nuo aplinkos temperatūros

Energijos suvartojimo požiūriu šis kabelio tipas atrodo idealus. Kai tik oro ar vamzdžio temperatūra sumažėja, jis padidina elektros energijos suvartojimą ir išskiria daugiau šilumos, o kylant temperatūrai laidumas smarkiai krenta.

Efektyvumas didėja dar ir šildant atskiras vandentiekio atkarpas. Jei savaime reguliuojantis kabelis nutiestas lauke ir nešildomose patalpose, tai „lauko“, šaltesnes atkarpas jis šildys stipriau. Kuo pažeidžiamesnė šildoma zona, tuo daugiau šilumos kabelis išskiria.

Savaime reguliuojančių sistemų privalumai:

• elektros energijos taupymas;
• šildymo efektyvumas;
• paskirstymas pagal „zonas“;
• patogus ilgis.

Skirtingai nuo rezistinio kabelio, kuris parduodamas jau paruoštas ir turi tam tikrą ilgį, savaime reguliuojantį kabelį galima pjaustyti pagal poreikį. Paprastai ant apvalkalo yra nurodytos pjovimo vietos, kurių intervalas yra 20 arba 50 cm.

Trūkumas irgi yra – ilgų atkarpų šildymas kainuoja nemažai. Jei mažos galios kabelį galima nusipirkti už 0,6–0,75 €/m, tai kokybiško ir galingo kaina siekia 3 €/m ir daugiau.

Rekomendacijos ir montavimo instrukcijos

Uždengti vandentiekį termoizoliacija nėra taip sudėtinga, kaip prijungti šildymo kabelius, todėl panagrinėsime montavimo techninius niuansus, susijusius būtent su elektros įranga.

Išorinis šildymo kabelio montavimas

Tvirtinimas išilgai išorinio vamzdžio paviršiaus dažnai taikomas, kai reikia šildyti atviras vandentiekio atkarpas, esančias cokolyje, rūsyje, kesone.

Pritvirtinti laidą prie vamzdžio galima dviem būdais:

• ištempti išilgai paviršiaus per visą ilgį;
• apvynioti spirale.

Pirmasis variantas yra ekonomiškesnis ir praktiškesnis, jei kabelio galios pakanka vamzdžiui šildyti. Ypač šaltose atkarpose galima taikyti antrąjį būdą, tačiau laido sąnaudos padidės.

Tvirtinimas atliekamas tokia tvarka:

Tai paprasčiausias montuojant būdas pritvirtinti šildymo kabelį.

Rekomendacijos dėl įrengimo:

1. Kad apšildytumėte polipropileninį vandentiekio vamzdį, kurio skersmuo iki 32 mm, pakanka pritvirtinti kabelį išilgai vienos pusės – kuri pusė, neturi reikšmės. Tačiau jei reikia apšiltinti kanalizaciją, laidas fiksuojamas išimtinai iš apačios.
2. Jei yra izoliacijos pasirinkimas, turėtumėte imti storesnę. Perkaitimas savaime reguliuojančiam kabeliui negresia, tačiau šilumos nuostoliai žymiai sumažės. Kuo storesnė „kailinė“, tuo mažiau savireguliuojantis kabelis sunaudos elektros energijos, tuo didesnis sutaupymas.
3. Aliumininė lipni juosta – geriausia medžiaga tvirtinimui prie vamzdžio. Akriliniai klijai nesuyra veikiant šilumai, kuri tolygiai paskirstoma visame šildomame paviršiuje.
4. Saulės spinduliai ardo kai kurias izoliacijos ir tvirtinimo detalių rūšis, todėl atviroms vietoms geriau rinktis juodus spaustukus ir lipnią juostą, nereaguojančią į UV spinduliuotę.

Jei kabelį tvirtinate ne tiesia linija, o spirale, apšiltinimas vyks tuo pačiu principu – užmaunama „kailinė“ ir tvirtinama spaustukais. Be izoliacijos dalis energijos bus iššvaistyta orui šildyti.

Savireguliuojančio kabelio prijungimo niuansai

Traukti laidus prie vamzdžio nuo skydo netikslinga, todėl savireguliuojantis kabelis prijungiamas prie maitinimo kabelio, kurį, savo ruožtu, tiesiog, jei reikia, įjungiate į lizdą. Darbui reikės statybinio plaukų džiovintuvo, peilio, komplekto termosusitraukiančių vamzdelių suspaudimui ir movų kontaktams sujungti.

Reikia nepamiršti, kad elektrinė įranga drėgnoje aplinkoje tampa pavojingesnė, todėl sandarumui reikia skirti ypatingą dėmesį.

Prijungimo nuotraukų instrukcija:

Kaip matote, jokių sunkumų vidiniame kabelio montavime nėra, tiesiog visus veiksmus reikia atlikti labai atsargiai ir nuosekliai.

Renkantis maitinimo kabelį, būtina atsižvelgti į rozetės vietą. Jei ji yra šalia vamzdžio, galima nusipirkti trumpiausią gaminį, tačiau dažniausiai tenka įsigyti 4–5 metrų laidą.

Beliko užspausti savireguliatoriaus galą:

Su sandariai apdorotu galu kabelis yra visiškai paruoštas naudojimui. Kad vandentiekio vamzdis neužšaltų, belieka pritvirtinti savireguliatorių per visą trasos ilgį, apšiltinti jį ir įkišti kištuką į rozetę.

Kai kuriais atvejais išorinio kabelio montavimas laikomas nesėkmingu, pavyzdžiui, jei jis eina per perdangos plokštes ar šulinio betoninius blokus. Tuomet taikomas vidinis montavimas.

Jei išoriniam šildymui geriau naudoti plokščio tipo gaminį, tai vidiniam tinka specialus kabelis su apskritu skerspjūviu ir ypač patikima hidroizoliacija.

Šildymo kabelio montavimo schema vamzdžio viduje. Montavimui reikalingas trišakis, santechnikos komplektas ir riebokšlinis mazgas su guminiu tarpikliu.

Vidinis šildymo kabelio montavimas reikalauja ypatingo atsargumo ir kai kurių taisyklių laikymosi. Pavyzdžiui, negalima vesti laido per mazgus, kur iš vidinės pusės išsikiša srieginės jungtys – aštrūs kraštai gali pažeisti apsauginį apvalkalą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas #1. Instruktažas apie išorinį montavimą:

Vaizdo įrašas #2. Išsamus vidinio įrengimo aprašymas:

Vaizdo įrašas #1. Praktinis pritaikymas sodo namelio sąlygomis:

Jei teisingai parinksite vandentiekio šiltinimo būdą ir atliksite montavimo darbus laikydamiesi taisyklių, vamzdžiams žiemą problemų nekils. Apie grunte nutiestos magistralės šiltinimą reikėtų pasirūpinti iš anksto, o atvirų ruožų šiluminę izoliaciją galima atlikti bet kuriuo patogiu metu.

Norite papasakoti, kokiu būdu apšiltinote vandentiekio trasą savo nuosavoje sodyboje? Turite informacijos apie medžiagos pasirinkimą ir jos klojimo technologiją, kuria verta pasidalyti su svetainės lankytojais? Rašykite, prašome, komentarus žemiau esančiame bloke, užduokite klausimus, talpinkite nuotraukas straipsnio tema.