Защита от промерзания. Меры против замерзания трубопровода. Варианты решений предотвращения перемерзания водопровода зимой
Сколько ни писалось на тему обустройства водопровода, однако каждый год сантехники не остаются без работы по причине замораживания водопроводов и размерзания систем отопления. Особенно увеличивается количество аварийных ситуаций в годы с особенно суровыми зимами.
А так как предугадать насколько теплой будет нынче зима, никто из простых смертных не может, то и готовиться каждый сезон стоит капитально.
Как известно, намного легче проблемы предотвращать, чем потом их устранять. По этой причине если есть предпосылки к тому, что водопровод может замерзнуть, или если вы только собираетесь прокладывать водопровод, который предполагается использовать круглый год, то стоит позаботиться о его утеплении. Особенно это актуально в тех случаях, когда водозабор осуществляется из скважины, которая находится далеко от вашего дома.
Основная задача при обеспечении водоснабжения для круглогодичного пользования – это проложить трубы ниже глубины промерзания. В каждом регионе этот показатель может отличаться и быть индивидуальным. В некоторых районах приходится опускать трубы на 1,5 и даже 2 метра. Выкопать траншею такой глубины – задача не из легких. Порой это физически невозможно из-за особенностей грунта. В данной статье мы рассмотрим альтернативные варианты, которые помогают устроить теплый водопровод, не опуская трубы на большую глубину.
Постоянно циркулирующая вода
Когда нет возможности прибегнуть к техническим изыскам, достаточно просто оставить открытым какой-либо кран, чтобы вода тонкой струйкой стекала постоянно. Способ прост. Да не всегда оправдан потому как если вода течет в септик, то он переполняется, т.к. даже самая тонкая струя может обернуться в сотни литров за сутки. При этом выливается уже очищенная питьевая вода. К тому же бессмысленно тратится электроэнергия на ее подачу. Еще один минус данного способа заключается в том, что дачники зачастую просто забывают открыть заветный краник. Ведь привычка хорошо закрывать воду дает о себе знать. А это, как можно догадаться, приводит к замерзанию водопровода.
Можно ли грамотно осуществить циркуляцию воды? Можно. Для этого нужно продублировать водопроводную трубу. Вторая при этом будет использоваться в качестве обратки. Насос в ходе работы, выкачивая воду из имеющейся скважины, прогоняет ее по этим двум трубам и возвращает снова в скважину.
Статья по теме: Изготовление искусственного камня своими руками
Чтобы уменьшить нагрузку на насос, можно установить таймер. С его помощью можно задать периодичность работы агрегата. К примеру, 1-2 минуты работы через 30 минут отдыха. При этом вода замерзнуть не успеет, и электричество экономится.
При замерзании литра воды происходит выделение 330 кДж тепловой энергии. В переводе на ваты это составляет 90 Вт*часов. Теплопотери на погонный метр трубы составляют примерно 10-15 Вт.
Когда мы знаем диаметр данной трубы и объем воды, которая в ней находится, можно рассчитать периодичность работы насоса, с которой необходимо заменять остывшую воду на более теплую из скважины.
Удаление воды из водопровода
Как известно, то, чего нет, испортиться не может. Равно как и замерзнуть тоже. По этой причине при длительном отсутствии мудрые люди просто сливают воду осенью из системы.
Для тех, у кого в скважине стоит погружной насос, достаточно проделать маленькое отверстие диаметром 2-3 мм в шланге рядом с насосом. В этом случае сразу же после его отключении вся вода из системы стечет обратно, т.е. в скважину. На противоположном конце трубы устанавливается обратный клапан, позволяющий воздуху заполнить трубу, когда вода стекает. Когда же насос снова включается, этот клапан закрывается, и вода беспрепятственно поступает в водопровод.
Те же дачники, у кого стоят всасывающие насосы, которые располагаются в подвальных помещениях или же непосредственно в доме, могут столкнуться с некоторыми трудностями.
Дело в том, что на входном конце подающей трубы расположен обратный клапан. Он не дает воде возвращаться в скважину. Поэтому в этом случае систему придется поддерживать за счет воды, подающейся из какой-нибудь емкости. Организовать это несложно. Приведение системы в работоспособное состояние займет считанные минуты. Однако при отъезде нужно будет помнить о том, чтобы спустить воду из системы.
Создание большого давления в водопроводе
Согласно законам физики, под давлением вода не замерзает. Это можно наблюдать в водозаборных колонках, которые стоят на улицах. Как ни странно, они не замерзают даже в самые лютые морозы. Да, безусловно, трубы проложены на достаточную глубину. Однако сами же колонки находятся над поверхностью земли, под воздействием мороза и ветра. И тем не менее, в любое время года мы можем набрать из них воды. Причина этого явления в том, что вода находится под давлением в 2-4 атмосферы.
Исходя из вышесказанного, можно присоединить к водопроводу небольшой ресивер. Когда нужно будет уезжать, создать в нем давление от 3 до 5 атмосфер. В этом случае вода уже в системе не замерзнет. Когда же нужно будет снова пользоваться водопроводом, то избыточное давление стравливается.
Статья по теме: Дизайн подвесных потолков для гостиной
Естественно, такой метод предъявляет особенные требования к трубам. Они должны быть рассчитаны на подобные нагрузки. Все же, как один из вариантов он имеет возможность на реализацию.
Проще всего такой метод применяется на погружных насосах, развивающих требуемое давление. При этом после насоса устанавливается обратный клапан. Кран перед ресивером закрывается и включается насос. После этого вся система, начиная от скважины, до самого ресивера, оказывается под нужным давлением. Опять-таки, повторимся, трубопровод должен быть рассчитан на такие нагрузки.
Подогрев трубы кабелем
В настоящее время этот способ получил наибольшее распространение. Идея проста. Ведь зима, даже самая суровая, составляет всего несколько месяцев. Поэтому и замерзнуть трубопровод может лишь в этот холодный период.
Если вместо 2 метров закопать трубу на 50 см, навить на нее нагревающий кабель и утеплить, то вода замерзать не будет.
Если брать фирменный кабель, то его стоимость может составлять от 400 до 500 р. за метр погонный. Распределительная мощность составляет 10-20 Вт на каждый погонный метр. Если хочется подешевле, то можно применить и обычный провод. Греющий кабель, изготовленный в домашних условиях, как правило, является низковольтным. По идее, его можно применять как снаружи трубы, так и внутри. Однако стоит помнить о том, что даже при низком вольтаже ток может поражать домашних животных.
Как правило, водопровод замерзает в месте, где труба вводится в дом. Если обернуть ее несколькими метрами кабеля, то проблему можно устранить.
Обогрев трубы воздухом
Прежде чем говорить о технической стороне дела, нужно вспомнить некоторые особенности теплообмена в грунте. Итак, зимой грунт начинает промерзать, начиная с верхних слоев, вниз. Снизу же, ниже точки промерзания, всегда плюсовая температура. При этом согласно законам физики, тепло стремится вверх.
Зимний водопровод на даче своими руками можно сделать двумя способами: Утепление водопровода — мероприятие не столько требующее денег, сколько труда — копать траншеи, прокладывать трубы, укутывать их, закидывать и уплотнять грунт, все это — время и немалые усилия. Но результат — наличие воды в доме в любое время года. Этот метод целесообразно использовать, если зимой грунт промерзает не глубже, чем на 170 см. От колодца или скважины копается траншея, дно которой на 10-20 см ниже этой величины. На дно подсыпается песок (10-15 см) трубы укладывают в защитном кожухе (гофрированном рукаве), потом засыпаются землей. Это самый простой способ сделать зимний водопровод на даче, но он — не самый лучший, хоть и самый дешевый. Его главный недостаток — при необходимости ремонта придется снова копать, причем на всю глубину. А так как определить место течи при таком способе прокладки водопровода сложно, работы будет много. Чтобы ремонтов было как можно меньше, мест соединения труб должно быть как можно меньше. В идеале их не должно быть совсем. Если расстояние от источника воды до дачи больше, делайте соединения тщательно, добиваясь идеальной герметичности. Именно стыки текут чаще всего. Выбор материала для труб в этом случае — не самая простая задача. С одной стороны сверху давит солидная масса, потому нужен прочный материал, а это — сталь. Но сталь, уложенная в земле, будет активно корродировать, особенно если грунтовые воды высоко. Решить проблему можно хорошо загрунтовав и прокрасив всю поверхность труб. Причем желательно использовать толстостенные — их на дольше хватит. Второй вариант — полимерные или металло-полимерные трубы. Они не подвержены коррозии, но их нужно защищать от давления — укладывать в защитный гофрированный рукав. Еще один момент. Глубина промерзания грунта в регионе определяется за последние 10 лет — высчитываются средние ее показатели. Но во-первых, периодически случаются очень холодные и малоснежные зимы, и грунт промерзает глубже. Во-вторых, эта величина — средняя по региону и никак не учитывает условия участка. Возможно, именно на вашем кусочке промерзание может быть больше. Все это говорится к тому, что при укладке труб их лучше все-таки еще и утеплить, уложить сверху листы пенопласта или пенополистирола, как на фото справа, или уложить в теплоизоляцию, как слева. Делая водоснабжение частного дома из колодца и скважины трубопровод можно заложить на совсем небольшой глубине — 40-50 см — этого вполне достаточно. Только укладывать трубы в такую неглубокую траншею нужно утепленными. Если хотите сделать все основательно, то дно и бока траншеи выкладываете каким-либо строительным материалом — кирпичом или строительными блоками. Сверху все прикрывается плитами. При желании можно засыпать грунт и посадить однолетники — при необходимости грунт легко снять и свободный доступ к трубопроводу обеспечен. Использовать можно два типа утеплителей: Теплоизоляцию для труб в виде скорлупы делают из следующих материалов: У минеральной ваты — стекловаты и каменных ват — есть один существенный недостаток: они гигроскопичны. Впитывая воду они теряют большую часть своих теплоизолирующих свойств. После высыхания они восстанавливаются лишь частично. И еще очень неприятный момент, если мокрая минеральная вата замерзает, она после размерзания превращается в труху. Чтобы этого не произошло, эти материалы требуют тщательной гидроизоляции. Если вы не можете гарантировать отсутствие влаги, лучше используйте другой материал. Планируя устройство зимнего водопровода, нужно иметь в виду, что утепление лишь помогает сократить теплопотери, но греть не может. И если в какой-то момент морозы окажутся сильнее, труба таки замерзнет. Особенно проблематичен в этом смысле участок вывода трубы из подземной канализации в дом, пусть даже и в отапливаемый. Все равно грунт недалеко от фундамента часто бывает холодный, и именно на этом участке чаще всего возникают проблемы. Если не хотите заморозить свой водопровод, делайте подогрев трубы. Для этого используют или греющие пластины — в зависимости от диаметра труб и требуемой мощности обогрева. Кабели можно укладывать вдоль или наматывать спиралью. Способ крепления греющего кабеля к водопроводной трубе (кабель не должен лежать на земле) Греющий кабель всем хорош, но не так уж редко у нас отключают электричество на несколько дней. Что тогда случится с трубопроводом? Вода замерзнет и может разорвать трубы. А ремонтные работы в разгар зимы — не самое приятное занятие. Потому и комбинируют несколько способов — и греющий кабель укладывают, а на него утепление. Этот способ оптимальный и с точки зрения минимизации затрат: под теплоизоляцией греющий кабель будет расходовать минимум электроэнергии. Еще один способ крепления греющего кабеля. Чтобы сделать счета за электричество меньше, сверху нужно еще установить теплоизолирующую скорлупу или закрепить рулонную теплоизоляцию Прокладка зимнего водопровода на даче может быть выполнена с использованием такого типа теплоизоляции, как на видео (или идею можно взять на вооружение и сделать что-то подобное своими руками).
Есть интересный вариант, полимерная гибкая труба, утепленная на заводе. Поверх утеплителя есть слой гидроизоляции, а вдоль трубы — канал для прокладки греющего кабеля. Такие трубы называются незамерзающим трубопроводом или утепленной трубой. Например, даже в северных регионах сделать зимний водопровод на даче по поверхности можно при помощи труб ИЗОПРОФЛЕКС-АРКТИК. Рабочая температура — до -40°C, рабочее давление — от 1,0 до 1,6 МПа, диаметр напорной трубы — от 25 мм до 110 мм. Укладывать можно в канале или на поверхности. Они гибкие, поставляются в бухтах нужной длинны, что позволяем минимизировать количество стыков. Есть еще новый способ утеплить зимний водопровод на даче — жидкая термоизоляция или термоизоляционная краска. Ее можно нанести на уже смонтированный водопровод, что может быть неплохим выходом.
Зимой трубы нуждаются в защите от замерзания. Проблема наиболее актуальна для владельцев загородных и частных домов. Им необходимо наладить своевременную подачу горячей и холодной воды в дом, с учетом сезонных условий. Правильная система обогрева труб сохранит целостность резервуаров воды и трубопровода на долгие годы. Ошибочно считать, что хорошая теплоизоляция - это достаточная защита для труб. Уже при температуре -10 °С трубопровод диаметром 3/4 дюйма, укутанный теплоизоляционным материалом в 25 мм толщиной, замерзнет в течение 13 часов. Предотвратить эти неприятности можно с помощью готового набора для обогрева труб или на основе саморегулируемого греющего кабеля. Для обогрева труб чаще всего применяется
саморегулирующийся нагревательный кабель
.
Морозной зимой многие владельцы частных домов задумываются о том, что трубы в их домах нуждаются в дополнительной защите от перемерзания и в утеплении. При -30 ºС и ниже порой вода перестает поступать в кран и начинается поиск причин отсутствия воды. А когда узнаешь, что причина не в поломке насоса и не в отсутствии воды в источнике воды, а в перемерзании труб… … в атаку идут и , строительный и даже бытовой фены. Итог, замёрзший участок трубы отогревается, следующее утро — всё начинается снова. Благо современные технологии не стоят на месте и уже придуманы способы защиты труб от перемерзания. Можно отогреть трубу в земле следующими образами. О которых мы вчера с клиентом догадались. Исходные данные: труба 25 мм ПНД метров 5, замерзла примерно в метре от одного конца, от другого не замеряли. Необходимо подвести шланг меньшего диаметра, чтобы он смог залезть внутрь трубы, просунуть, довести до места промерзания и подать горячую воду. Таким способом вода не будет стоять и остывать в месте промерзания а будет уходить вдоль трубы. Вот как это видится на картинке. Если нет длинного шланга, тогда берем ведро горячей воды и постепенно заливаем горячую воду. Еще вариант: Взять металлическую или металопластиковую трубку, взять фен с насадкой диаметром этой трубки, просунуть трубку в трубу и подавать феном воздух. Мне кажется так даже эффективнее. Металлическую или чугунную трубу можно отогреть мощным строительным феном или горелкой. Основные болевые точки автономного водопровода, это выход магистральной трубы из колодца, и вход её в дом. Важно продумать всю систему труб так, чтобы избежать ошибок. Трубы от колодца до дома укладываем на глубину не менее 1,7-1,8 м. Обязательно заворачиваем трубу в двухслойную шубу — в утеплитель и оболочка из 100 - 110 мм, в неё помещают сэндвич водопроводные трубы и утеплитель. Сложнее, когда водопровод уже уложен и в ходе укладки была допущена какая-то ошибка, её будет сложнее устранить. Лучше водную магистраль заглублять как можно глубже. Если затруднительно,попытайтесь решить эту проблему используя дополнительный утеплитель для труб. Если труба лежит ниже глубины промерзании и находится в канализационной трубе 110 диаметра, рекомендую дополнительно подстраховаться. Достаточно сделать несколько отверстий в канализационной трубе и через отверстия залить монтажную пену в нее. Утепление цоколя дома:
Утепление подвала с установкой там обогревателя:
Использование нагревательных кабелей:
Оптимальное решение проблемы перемерзания труб — саморегулирующий обогревающий кабель. Можно приобрести уже готовый с вилкой и термозаглушками определенной длины или же купить термокабель по метражу, сколько вам нужно, и смонтировать к нему термоусадки и электрический кабель с вилкой. Основа системы саморегулирующий нагревательный кабель, он способен менять погонную мощность в зависимости от изменения температуры в окружающей среде. Внутри кабеля есть специальный состав, который при понижении температуры начинает проводить токи, тем самым создавая нагрев и в обратную сторону. Поэтому он и называется — саморегулирующий. Обогревательный кабель подключается к трубопроводу под землёй или к участку трубы на открытом воздухе. Кабель можно монтировать снаружи и внутри труб. При первом способе вам понадобится алюминиевый скотч (фольга) и утеплитель (тилит, энергофлекс). Кабель прикладывается к трубе и сверху наматывается алюминиевая лента, тем самым прижимая кабель к трубе. Алюминиевая лента или фольга необходима для равномерного распределения тепла по трубе. Сверху надевается утеплитель. Кабель укладывается в один ряд до 80-110 диаметра, при большем диаметре кабель прокладывается в два ряда. Можно уложить кабель волнистой линией или спиралью обвернув трубу. Схема типовой установки кабеля на трубе с подвесным крепежом:
Монтаж кабеля на поверхности трубы:
Монтаж кабеля внутри трубы
осуществляется в том случае, если нет возможности уложить его на поверхности. Для внутренней укладки применяются специальные кабельные муфты, которые подойдут для подключений к трубам диаметра 1/2″, 3/4″ и 1″. Греющий кабель, предназначенный для внутреннего монтажа, защищен от проникновения влаги пищевой резиной. Использовать греющий кабель совершенно безопасно. Потребляемая мощность кабеля — 15-17 Вт/м. Производители греющих кабелей ЕВЕСО, Lyder, TYCO THERMAL CONTROLS, Lavita, ENSTO и др. У нас на форуме есть тема, где мы обсуждаем варианты разморозки труб из собственного опыта — «Замерзла вода в трубе!!!» Присоединяйтесь. Для защиты от замерзания трубопроводов (водоснабжение, канализация и т.п.) в зимний период применяется нагревательный кабель . Обогреву подлежат участки труб, подверженные воздействию отрицательных температур, т.е. расположенные на глубине до 1,5 м. Зачастую промерзание трубопроводов происходит в местах их ввода в отапливаемые помещения. Поэтому необходимо производить обогрев и теплоизоляцию труб в местах прохода через стены. Нагревательный кабель укладывается по поверхности трубы и проклеивается специализированным скотчем (термостойким для стальных труб, либо алюминиевым для пластиковых труб). Кабель монтируется с нижней стороны трубы на угол 45° от вертикальной и горизонтальной осей. Пластиковые трубы рекомендуется проклеивать алюминиевым скотчем в 2 слоя – до и после монтажа нагревательного кабеля. Трубопровод необходимо поместить в слой теплоизоляции по окончании монтажа нагревательного кабеля. Толщину теплоизоляции выбирают в зависимости от диаметра трубы. Подключение кабеля производится через автоматические выключатели с характеристикой «С» и УЗО с номинальным током утечки 30 мА. Для обогрева труб используется как саморегулирующийся, так и резистивный нагревательные кабели. Предлагаем несколько решений проблемы обогрева трубопроводов: Спроектирован специально для защиты бытовых водопроводных систем, использующих трубы небольшого диаметра (до 32 мм). Благодаря использованию технологии саморегулирования, система обогрева не нуждается в термостате. Комплекты FrostGuard состоят из саморегулируемого кабеля с концевой заделкой и подсоединенным кабелем питания с вилкой. Подобранный согласно таблице комплект можно укладывать на трубах под изоляцией, либо устанавливать внутри трубы.Укладка труб ниже глубины промерзания
Утепление трубопровода
Утеплитель для водопроводных труб
Подогрев
Зимний водопровод на даче: новые технологии в утеплении
Если труба промерзнет полностью, то она лопнет. При этом прекратится поставка воды, а в месте разрыва возникнет подтопление. Кроме нарушенного водоснабжения владелец затопленного участка понесет еще и крупные материальные убытки.
Набор представляет собой отрезок саморегулируемого кабеля определенной длины, оснащенного на фабрике так называемым кабелем холодного ввода с электрической вилкой. Кабель предназначен для защиты от замерзания систем бытового водоснабжения, использующих трубы диаметром до 32 мм, полностью готов к использованию немедленно после закрепления на трубе и установки поверх него теплоизоляции.
Так же мы предлагаем (Дания) и (Германия)
Саморегулирующийся кабель выдает количество тепла в зависимости от температуры трубопровода: чем ниже температура в трубопроводе, тем сильнее нагревается кабель. И наоборот, если труба сильнее нагревается, кабель снижает уровень тепловыделения. Саморегулирующиеся нагревательные кабели, в отличии от кабелей постоянной мощности, не перегорают и не перегреваются.
Они значительно более надежны в эксплуатации, чем резистивные, и рассчитаны на длительный срок износа. Кроме того, использование саморегулирующихся кабелей значительно сократит расходы на электроэнергию.
Перемерзла труба, что делать?
Проблемные места трубопровода
Как же защитить водопроводные трубы от промерзания
Варианты решений предотвращения перемерзания водопровода зимой
Как используют саморегулирующий кабель
Варианты монтажа греющего кабеля на водопроводную трубу
1. Комплект Raychem FrostGuard (США)
Технические характеристики:
Описание | № в каталоге |
---|---|
FrostGuard 2 м | 928206-000 |
FrostGuard 4 м | 524628-000 |
FrostGuard 6 м | 845612-000 |
FrostGuard 8 м | 493074-000 |
FrostGuard 10 м | 641438-000 |
FrostGuard 13 м | 108722-000 |
FrostGuard 16 м | 924248-000 |
FrostGuard 19 м | 468683-000 |
FrostGuard 22 м | 107442-000 |
FrostGuard 25 м | 768868-000 |
2. Комплект Hemstedt FS (Германия)
Используется для защиты бытовых водопроводных труб небольшого диаметра.
Встроенный термоограничитель контролирует температуру и отключает питание при превышении ее +5°С.
Комплект Hemstedt FS состоит из резистивного кабеля с концевой заделкой, термоограничителем и кабелем питания с вилкой. Комплект можно монтировать только на наружной поверхности трубы.
Технические характеристики:
Ассортимент комплектов различной длины:
Длина, м | Мощность, Вт |
---|---|
1 | 10 |
2 | 20 |
3 | 30 |
4 | 40 |
5 | 50 |
6 | 60 |
7 | 70 |
8 | 80 |
9 | 90 |
10 | 100 |
12 | 120 |
14 | 140 |
18 | 180 |
22 | 220 |
24 | 240 |
28 | 280 |
32 | 320 |
36 | 360 |
48 | 480 |
50 | 500 |
60 | 600 |
3. Нагревательный саморегулирующийся кабель Raychem ETL, Raychem Frostopblack (США).
Кабель Raychem ETL можно устанавливать на трубах под изоляцией, либо внутри труб. Кабель режется на любую длину.
Raychem FrostopBlack можно устанавливать на только на наружной части трубы. Кабель режется на любую длину.
Выбор толщины теплоизоляции
Защита от замерзания для температур до -20°С
Диаметр трубы | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Толщина теплоизоляции | мм | 15 | 22 | 28 | 35 | 42 | 54 | 67 | 76 | 108 | 150 |
дюйм | 1/2" | 3/4" | 1" | 5/4" | 11/2" | 2" | 21/2" | 3" | 4" | 5" | |
10мм | ETL | Black | Black | Black | Black | Black | Black | Black | |||
15мм | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | Black | Black | Black | ||
20мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | Black | Black | |
25мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | Black | |
30мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | |
40мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | |
50мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black |
Кабель монтируется на трубопровод прямыми участками.
Необходима длина нагревательного кабеля =
общая длина обогреваемой трубы+ около 0,3 м на подвод питания
+ около 1,0 м на разветвление
+ около 1,2 м на узел разветвления на 4 цепи
+ при наличии дополнительных источников теплопотерь (задвижки, трубные опоры без теплоизоляции) необходима дополнительная длина кабеля (около 1 м)
Дополнительные аксессуары для кабеля:
- Комплект муфт (соединительная + концевая);
- Распределительная коробка;
- Алюминиевая лента для крепления кабеля к пластиковым трубам Raychem AT-180;
- Герметичный ввод в трубу;