Обогрев водопровода своими руками

Замерзший зимой водопровод всегда был страшным сном владельцев дач, частных домов и загородных усадеб. Сколько-нибудь надежным средством обогрева водопровода была только укладка труб на большую глубину в грунт. Но там, где они выходят на поверхность опасность оставалась реальной и неустранимой. А сегодня появились методики и технические средства для ликвидации этой угрозы. Предлагаем с ними ознакомиться

Невозможно представить себе современное частное жилище без водопровода. Если вы планируете жить в частном доме круглый год, то возникает необходимость предохранить его от замерзания воды в трубе и неизбежного выхода из строя.

Возможные последствия самые катастрофические. Еще полбеды, если придется до весны жить без воды в кране и туалете. Гораздо хуже, если весной выяснится, что образовавшийся лед разорвал трубу, и для ремонта нужно ее выкопать из грунта и полностью заменить. А это серьезные затраты на материалы и работу. Так что дешевле проявить предусмотрительность и позаботиться о том, чтобы риск замерзания ликвидировать заранее.

Что важно знать об обогреве водопровода

В таблице собраны краткие характеристики различных способов обогрева водопроводных труб.

Способ обогрева	Плюсы	Минусы
Резистивный термокабель	Простота монтажа, невысокая цена, много моделей на рынке.	Необходимость установки термостата для управления нагревом, дополнительный расход электроэнергии. Невозможно отрезать нужный размер (термокабель можно использовать только целиком).
Саморегулирующийся термокабель	Минимальный расход электроэнергии, нет необходимости в обязательном контроллере температуры.	Сложность монтажа и герметизации соединений. Можно отрезать кабель только по меткам на оплетке.
Утеплитель	Нет расхода электроэнергии, не требуется профилактики, простой монтаж, невысокая цена.	Действует только при глубине траншеи ниже уровня замерзания грунта. Дешевые материалы трубу не теплоизолируют.
Повышенное давление	Электроэнергия расходуется только на создание первоначального давления. Нет необходимости в постоянном контроле за системой.	Необходима установка дополнительного оборудования: насоса, ресивера, обратного клапана. Метод эффективен только при отличном состоянии трубопроводной арматуры, способной долго держать повышенное давление.
Воздушный способ	Простота метода, нет дополнительных расходов на электроэнергию.	Увеличение расходов на трубы и монтаж, применимость только при укладке водопровода в траншею, на открытых участках не действует.

Для чего нужно обогревать водопроводные трубы

Сезонные перепады температуры в большинстве регионов России способствуют образованию ледяных пробок в трубопроводах и даже разрыву самих труб. Ликвидация таких аварий зимой требует больших затрат и привлечения землеройной техники. Или же приходится ждать лета, когда грунт оттает. Во избежание подобных аварий необходимо укладывать трубы водопровода, руководствуясь указаниями СП 31.13330.2021¹, то есть на 0,5 м ниже расчетной глубины промерзания при измерении с нижней части трубы.

В этом же документе приведены таблицы глубин промерзания грунтов для всех регионов. К указанной там цифре нужно прибавить 0,5 м и мы получим глубину безопасной укладки труб. Но на пути трубопровода может встретиться скальная гряда или бетонные конструкции. Тогда приходится уменьшать глубину залегания и применять дополнительные способы обогрева труб ради того, чтобы избежать аварии.

Способы обогрева водопровода

Существует несколько вариантов обогрева водопровода, каждый обладает своими достоинствами и недостатками. Технический прогресс подарил нам самый надежный способ предохранения труб от замерзания.

Обогрев греющим кабелем

Принцип действия греющего кабеля прост. Проходящий по кабелю электрический ток преобразуется в тепло, которое поддерживает температуру выше 0 °С. Существуют два типа греющих кабелей:

Резистивные кабели изготовлены из сплавов с высоким сопротивлением подобно нагревательным элементам в электроплитах. Выпускаются одножильные и двужильные резистивные греющие кабели.

Первые требуют закольцовки электрической цепи, то есть, оба конца должны быть подключены к источнику питания. Это не очень удобно для подогрева трубопроводов.

Двужильные кабели практичнее, их монтаж проще. Оба конца кабеля не обязательно должны возвращаться в исходную точку. Концы каждой жилы с одной стороны подключают к клеммам источника питания, противоположный конец закорачивают и тщательно герметизируют. Система обогрева с использованием резистивного греющего кабеля требует обязательного наличия системы управления температурой.

Саморегулирующийся греющий кабель состоит из полимерной матрицы, в которую уложены две токопроводящие жилы. Теплоотдача материала матрицы меняется в соответствии с температурой окружающей среды. Это происходит точечно, а не по всей длине кабеля. Чем ниже температура воды в трубе, тем больше тепла выделяет кабель и наоборот.

Как выбрать греющий кабель

Основной показатель при выборе греющего кабеля — это удельная мощность тепловыделения. Для укладки внутрь трубы рекомендуется значение не менее 10 Вт/м. Если кабель монтируется наружно, то показатель нужно увеличить вдвое, то есть до 20 Вт/м. Самые мощные греющие кабели с теплоотдачей 31 Вт/м применяются для обогрева канализационных труб диаметром 100 мм и больше.

Резистивные кабели нельзя отрезать, нужно выбрать изделие с длиной, наиболее близкой к необходимой. Саморегулирующийся кабель можно отрезать по меткам, нанесенным на верхний слой изделия.

Немаловажный фактор: стоимость системы обогрева. Резистивный кабель стоит значительно дешевле саморегулирующегося, но для его эксплуатации обязателен термостат с датчиком температуры грунта. Саморегулирующийся кабель стоит дороже, но система управления не обязательна, а эксплуатация значительно экономичнее.

Пошаговая инструкция по монтажу греющего кабеля

При монтаже термокабеля нужно соблюдать следующие правила:

1. Задача монтажа греющего кабеля существенно облегчается, если приобретен уже готовый к установке комплект. То есть, кабель уже соединен с «холодным» проводом для подключения к источнику питания, а противоположный конец загерметизирован. В противном случае необходимо купить комплект трубчатых клемм-проводников для соединения кабелей и термоусадочных трубок. Обязательна специальная термоусадочная втулка для изоляции обрезанного конца кабеля.

2. В этой работе самое главное обеспечить надежную герметизацию контактов. Концы проводников очищаются от изоляции, на них надеваются термоусадочные трубки. Кабели соединяются с помощью металлических трубчатых клемм, которые обжимаются плоскогубцами, а лучше — специальным инструментом. Термоусадочные трубки надвигаются на место соединения и разогреваются строительным феном. После их остывания и затвердевания кабель готов к монтажу на водопроводную трубу.

3. Термокабель монтируется на трубопровод наружным или внутренним способом:

Кабель может быть просто протянут вдоль трубы и закреплен на ней пластиковыми хомутами, устойчивыми к перепадам температуры. В случаях серьезной опасности обмерзания используется спиральная укладка, кабель навивается на трубу с определенным шагом. Для наружного монтажа используется кабель с плоским сечением для более полного контакта с трубой. При любом способе монтажа перед укладкой в траншею труба вместе с кабелем утепляется изоляционным материалом, что минимизирует потери тепла после засыпки грунтом.
Внутренний способ монтажа применим только для труб диаметром не менее 40 мм, в противном случае поток воды будет перекрываться. Используются марки кабеля с усиленной влагозащитой. Длинную трубу с поворотами оснастить таким обогревом весьма сложно, но на небольших прямых участках это вполне возможно. Ввод кабеля в трубу осуществляется через специальный тройник и уплотнительную муфту. Этот способ монтажа незаменим при необходимости отогреть ледяную пробку, образовавшуюся на подземном участке трубопровода при невозможности вскрытия грунта.

4. Греющий кабель подключается к сети через УЗО, то есть устройство защитного отключения или, как минимум, через автомат. Резистивные кабели — через терморегулятор.

Обогрев при помощи утеплителя

Независимо от типа греющего кабеля и способа монтажа, уложенную в грунт, трубу необходимо утеплить. Это требование обязательно в местах ее выхода на поверхность, даже в подвалах, а тем более под открытым небом, например в водоразборной колонке в огороде.

В этих местах целесообразно монтировать водопровод из труб с уже нанесенным на заводе утеплителем. Если же утеплять обычную трубу, то согласно СНиП 41-03-2003², для ее укладки в грунт достаточно слоя толщиной 20-30 мм, но для надземных участков необходима толщина не менее 50 мм. Утепление может применяться и как самостоятельный способ обогрева, но он эффективен либо в межсезонье, либо в южных районах.

Как выбрать утеплитель для обогрева водопровода

В качестве утеплителя чаще всего используются вспененный полиэтилен или полиуретан. Они выпускаются в жидком виде и напыляются на трубу, либо в виде лотков, в которые заключается труба, и стыки между лотками изолируются.

Не так давно на рынке появился новый материал: теплоизоляционная краска. Она хорошо справляется со своей основной функцией и вдобавок защищает трубы от коррозии.

Волокнистые материалы вроде минеральной ваты требуют дополнительной влагозащиты, поэтому для утепления водопровода используются нечасто. В любом случае экономить на изолирующем материале не стоит, устранение последствий аварии обойдется гораздо дороже.

Обогрев при помощи повышенного давления

Этот способ предохранения водопровода от замерзания применяется при консервации водопровода на длительное время, например, на зиму. Используется свойство воды не замерзать при повышенном давлении. Для осуществления данного метода защиты необходимо установить дополнительное оборудование:

Погружной насос, способный создавать давление 5-7 атмосфер;
Обратный клапан после насоса.
Ресивер на 3-5 атмосфер.

Насос создает необходимое давление в трубах, после чего кран перед ресивером закрывается и давление поддерживается так долго, как позволяет качество водопроводной арматуры. Если насос сломается или арматура не выдержит, то вода в трубе замерзнет. Этот способ утепления ненадежен, поэтому используется нечасто в наши дни.

Воздушный способ обогрева

Метод заключается в создании воздушной подушки между трубой и грунтом. Проще всего ее создать укладкой водопровода в трубу из такого же материала, но большего диаметра, которую покрывают слоем термоизоляции и закапывают. Способ неприменим для труб, уложенных по поверхности и может использоваться только для коммуникаций, расположенных ниже уровня промерзания.

Выбор оптимального способа обогрева водопровода

Как правило, водопровод, уложенный на грамотно рассчитанной глубине укладки ниже уровня промерзания грунта, нуждается только в минимальной теплоизоляции. И требует дополнительного обогрева только в местах выхода на поверхность или там, где невозможно проложить траншею нужной глубины.

В этих случаях правильным выбором будет применение греющего кабеля. Этот метод гарантирует, что не произойдет образования ледяных пробок в любое время года и не потребуется затрат на устранение последствий аварий.

Основные ошибки при монтаже обогрева водопровода

Главные ошибки при самостоятельном монтаже любой системы обогрева:

Неверные расчеты;
Несоблюдение фирменных технологических инструкций. Общие положения читателю уже известны после прочтения этой статьи, но каждый изолирующий материал и термокабель имеет свои нюансы и тонкости монтажа.
Перед принятием решения о самостоятельной работе, необходимо внимательно изучить все СНиПы и воспользоваться многочисленными интернет-калькуляторами для расчета глубины траншей, соответствующих уровню промерзания грунта в конкретной местности. Либо же поручить эту работу специалистам, которые дают гарантию.
Особенное внимание нужно уделить качеству герметизации соединений, обеспечивающих полную и надежную гидроизоляцию. Здесь нет мелочей, и никакая синяя изолента не заменит термоусадочных трубок и концевых замыкателей на кабелях.
Не стоит слишком экономить на изоляционных материалах, их низкое качество не даст нужного эффекта и, в конечном итоге, обернется затратами ну устранение аварий.