Cavo scaldante per tubi fognari: tipi, come scegliere e installare correttamente

Perforare il sistema fognario esterno a una profondità superiore al livello di congelamento del terreno è un lavoro problematico, soprattutto se il lavoro viene eseguito in inverno. Un'opzione alternativa per la protezione antigelo è un cavo scaldante per tubi fognari. Vale la pena familiarizzare con le caratteristiche della sua installazione, non sei d'accordo?

Dall'articolo che abbiamo proposto imparerai tutto sull'installazione del cavo di riscaldamento di una conduttura fognaria. Ti spiegheremo come funziona un cavo scaldante e come scegliere saggiamente l'opzione migliore. Per i proprietari indipendenti viene fornita una guida passo passo sull'installazione e il fissaggio.

Perché le fogne ghiacciano?

Il problema del congelamento dei tubi fognari non viene immediatamente rilevato. A differenza delle comunicazioni di approvvigionamento idrico, qui il flusso del liquido non è costante e non riempie completamente la sezione trasversale del tubo.

Inoltre, le acque reflue che entrano nel sistema fognario hanno solitamente una temperatura più elevata rispetto, ad esempio, all'acqua di un pozzo. Pertanto, il congelamento delle acque reflue avviene gradualmente.

Inizialmente, solo una piccola parte del contenuto della fogna può congelarsi, quindi appare un altro strato di liquami congelati, ecc. A poco a poco, l'intero lume del tubo viene riempito con una densa massa congelata, dopo di che il problema diventa evidente. Un impianto idraulico difettoso, come un rubinetto o un serbatoio che perde, può peggiorare il problema.

Piccole porzioni d'acqua entrano nella fogna, si raffreddano rapidamente e si congelano.Anche la corretta installazione delle tubazioni fognarie e la presenza di uno strato di isolamento non sempre impediscono il congelamento degli scarichi. Lo scongelamento di una fogna ghiacciata è problematico, inoltre questo fenomeno può causare danni ai tubi, alcuni dei quali dovranno essere sostituiti.

Il congelamento di un tubo fognario può avvenire gradualmente, strato dopo strato, e le piccole perdite dell'impianto idraulico non fanno altro che aumentare il pericolo di questo spiacevole fenomeno

Pertanto, si consiglia di posare la rete fognaria al di sotto del livello di congelamento del suolo con isolamento obbligatorio delle comunicazioni. Se nelle regioni meridionali e nella zona centrale, di solito, scavare una trincea sufficientemente profonda non è un problema, nel nord tutto è un po 'più complicato. In questa situazione, l'uso di uno speciale cavo riscaldante o caldo è più che appropriato.

Utilizzando un sistema di questo tipo, il volume del lavoro di scavo viene notevolmente ridotto, poiché la profondità della trincea può essere ridotta a un livello accettabile senza preoccuparsi del congelamento del terreno.

Come funziona un cavo scaldante?

Un cavo riscaldante o cavo caldo è un sistema di riscaldamento per tubi posati in profondità nel terreno. Un cavo elettrico avvolto in una guaina isolante è fissato al tubo e collegato alla rete elettrica. Il tubo si riscalda, di conseguenza l'acqua di scarico acquisisce una temperatura costantemente elevata, che la protegge in modo affidabile dal congelamento.

Sono disponibili cavi per il riscaldamento del tubo esterno o interno. Il primo è posato all'esterno della struttura e il secondo all'interno. Si ritiene che l'installazione esterna sia più semplice da eseguire rispetto all'installazione interna, motivo per cui è più richiesta. Oltre al cavo esterno viene utilizzata anche una pellicola riscaldante.

Il riscaldamento mediante pellicola per i sistemi fognari non viene utilizzato spesso.Il materiale deve essere avvolto attorno all'intero tubo, il che complica l'installazione, ma garantisce un riscaldamento uniforme

La struttura viene completamente avvolta con questo materiale e poi messa in sicurezza. La pellicola garantisce un riscaldamento più uniforme del tubo rispetto al cavo; ha una potenza inferiore, il che consente una leggera riduzione dei costi di esercizio.

Per riscaldare i tubi possono essere utilizzati tre tipi di cavi:

• autoregolamentato;
• resistivo;
• zonale.

Un cavo autoregolante è considerato un'opzione estremamente conveniente, poiché può modificare automaticamente la temperatura di riscaldamento in base alle condizioni climatiche. La resistenza del cavo diminuisce quando il terreno si riscalda e aumenta quando la temperatura diminuisce.

Il cavo autoregolante è più richiesto nelle condizioni moderne, poiché è facile da installare, è più affidabile e non richiede elementi aggiuntivi per l'installazione

Questo cambiamento nella modalità operativa riduce la potenza complessiva del sistema, vale a dire ti permette di risparmiare energia. Inoltre, la variazione della resistenza può essere diversa nelle singole sezioni della tubazione. Il risultato è una migliore qualità del riscaldamento, cavo autoregolante durerà più a lungo e non sarà necessario installare termostati.

Un cavo resistivo non ha tali capacità, ma ha un prezzo più ragionevole rispetto ai sistemi autoregolanti. Quando si installa questo tipo di cavo, sarà necessario installare una serie di sensori di temperatura e termostati per garantire che la modalità operativa del sistema cambi quando cambia il tempo.

Il cavo resistivo costa meno degli analoghi autoregolanti.Se viene selezionata questa opzione, la densità di potenza appropriata deve essere calcolata attentamente per evitare il surriscaldamento

Se questo requisito viene trascurato, aumenta il rischio di surriscaldamento e rottura del cavo. Anche il cavo di zona non ha la capacità di regolare la resistenza, ma questo sistema non genera calore su tutta la lunghezza, ma solo in alcuni tratti. Tale cavo può essere tagliato in frammenti separati, il che è utile quando si installano condutture con configurazioni complesse.

È anche ampiamente utilizzato durante l'installazione di fognature metalliche o per il riscaldamento di contenitori. Vale la pena notare che le strutture riscaldanti interrate nel terreno non sono l'unica area in cui è possibile utilizzare i cavi scaldanti. Viene utilizzato anche per riscaldare tubazioni posate in superficie o in ambienti non riscaldati.

A volte il cavo viene utilizzato solo per alcune sezioni della tubazione, ad esempio le parti che vanno in superficie. I sistemi montati all'interno di un tubo vengono utilizzati relativamente raramente. Nella maggior parte dei casi vengono utilizzati se la tubazione è già interrata e l'installazione di un cavo esterno richiederebbe estesi lavori di scavo.

In questo modo, l'installazione di un cavo interno costerà molto meno. Ma tali cavi sono generalmente consigliati per l'uso solo all'interno di tubi di piccolo diametro, poiché la loro potenza è bassa.

Varia tra 9 e 13 W/m, che di solito non è sufficiente per condotte fognarie di grandi dimensioni. La lunghezza di tale cavo, per ovvi motivi, dovrebbe essere uguale alla lunghezza del tubo. Il cavo scaldante interno è realizzato esclusivamente del tipo autoregolante.

Come scegliere il cavo giusto?

Quando si sceglie un cavo caldo adatto, è necessario decidere non solo il suo tipo, ma anche la potenza corretta.

In questo caso, è necessario tenere conto di parametri quali:

• scopo della struttura (i calcoli vengono eseguiti diversamente per i sistemi fognari e di approvvigionamento idrico);
• il materiale con cui è realizzato il sistema fognario;
• diametro della tubazione;
• caratteristiche dell'area che dovrebbe essere riscaldata;
• caratteristiche del materiale isolante termico utilizzato.

Sulla base di queste informazioni, viene calcolata la perdita di calore per metro della struttura, viene selezionato il tipo di cavo e la sua potenza, quindi viene determinata la lunghezza appropriata del set. I calcoli possono essere eseguiti utilizzando una formula speciale, utilizzando tabelle di calcolo o utilizzando un calcolatore online.

La formula di calcolo è simile alla seguente:

Qtr – perdita di calore del tubo (W); — coefficiente di conduttività termica dell'isolamento; Ltr — lunghezza del tubo riscaldato (m); tin è la temperatura del contenuto del tubo (C), tout è la temperatura ambiente minima (C); D - diametro esterno delle comunicazioni compreso l'isolamento (m); d - diametro esterno delle comunicazioni (m); 1.3 - fattore di sicurezza

Una volta calcolata la dispersione termica è necessario calcolare la lunghezza dell'impianto. Per fare ciò il valore ottenuto deve essere diviso per la potenza specifica del cavo del dispositivo riscaldante. Il risultato dovrebbe essere aumentato, tenendo conto del riscaldamento di elementi aggiuntivi. La potenza del cavo fognario parte da 17 W/m e può superare i 30 W/m.

Quando si tratta di fognature tubazioni in polietilene e PVC, allora 17 W/m è la potenza massima. Se si utilizza un cavo più efficiente, c'è un'alta probabilità di surriscaldamento e danni al tubo.Le informazioni sulle caratteristiche del prodotto le potete trovare nella sua scheda tecnica.

Utilizzando la tabella, scegliere l'opzione appropriata è un po' più semplice. Per fare ciò, devi prima scoprire il diametro del tubo e lo spessore dell'isolamento termico, nonché la differenza prevista tra la temperatura dell'aria e il contenuto della tubazione. Quest'ultimo indicatore può essere trovato utilizzando dati di riferimento a seconda della regione.

All'intersezione della riga e della colonna corrispondente si trova il valore della perdita di calore per metro di tubo. Quindi dovresti calcolare la lunghezza totale del cavo. Per fare ciò, l'entità della perdita di calore specifica ottenuta dalla tabella deve essere moltiplicata per la lunghezza della tubazione e per un fattore 1,3.

La tabella consente di trovare l'entità della perdita di calore specifica di un tubo di un diametro specifico, tenendo conto dello spessore del materiale termoisolante e delle condizioni operative della tubazione (+)

Il risultato ottenuto dovrebbe essere diviso per la densità di potenza del cavo. Quindi è necessario tenere conto dell'influenza di eventuali elementi aggiuntivi. Puoi trovare comodi calcolatori online su siti Web specializzati. Negli appositi campi è necessario inserire i dati necessari, ad esempio diametro del tubo, spessore dell'isolamento, temperatura ambiente e del fluido di lavoro, regione, ecc.

Tali programmi di solito offrono all'utente opzioni aggiuntive, ad esempio aiutano a calcolare il diametro richiesto della fogna, la dimensione dello strato di isolamento termico, il tipo di isolamento, ecc.

Facoltativamente, è possibile selezionare il tipo di installazione, scoprire la fase appropriata quando si installa il cavo scaldante a spirale e ottenere un elenco e il numero di componenti che saranno necessari per installare il sistema.

Quando si sceglie un cavo autoregolante è importante tenere correttamente conto del diametro della struttura su cui verrà installato.Ad esempio, per tubi con un diametro di 110 mm, si consiglia di utilizzare il marchio Lavita GWS30-2 o una versione simile di un altro produttore. Per un tubo da 50 mm è adatto un cavo Lavita GWS24-2, per strutture con un diametro di 32 mm - Lavita GWS16-2, ecc.

Non saranno necessari calcoli complessi per le fognature che non vengono utilizzate spesso, ad esempio in un cottage estivo o in una casa utilizzata solo occasionalmente. In una situazione del genere è sufficiente prendere un cavo con una potenza di 17 W/m e una lunghezza corrispondente alla dimensione del tubo. Un cavo di questa potenza può essere utilizzato sia all'esterno che all'interno del tubo e non è necessario installare un pressacavo.

Quando si sceglie un'opzione di cavo scaldante adatta, è necessario confrontare le sue prestazioni con i dati calcolati sulla probabile perdita di calore del tubo fognario

Per posa del cavo scaldante all'interno del tubo scegli un cavo con protezione speciale contro gli influssi aggressivi, ad esempio DVU-13. In alcuni casi per l'installazione interna viene utilizzato il marchio Lavita RGS 30-2CR. Ciò non è del tutto corretto, ma è una soluzione accettabile.

Questo cavo è destinato al riscaldamento del tetto o dei tombini, quindi non è protetto dalle sostanze corrosive. Può essere considerata solo come un'opzione temporanea, poiché se utilizzato per lungo tempo in condizioni inadeguate, il cavo Lavita RGS 30-2CR si romperà inevitabilmente.

Regole per l'installazione dei cavi sui tubi

La posa di un cavo scaldante è un processo relativamente semplice. Viene semplicemente fissato alla superficie del tubo, solitamente nel senso della lunghezza, in una striscia. Alcuni progetti includono l'installazione a spirale. In questo caso il passo calcolato tra le spire della spirale deve essere mantenuto con precisione affinché il tubo venga riscaldato in modo uniforme.

Dopo aver fissato il cavo scaldante al tubo fognario, si consiglia di posare ulteriormente uno strato di isolamento termico per migliorare la qualità del riscaldamento

L'attraversamento di singole sezioni del cavo scaldante non è accettabile. A seconda del modello, il cavo viene fissato con nastro adesivo resistente al calore o fascette di montaggio. Il passo tra i punti di fissaggio deve essere di almeno 200 mm. Per fissare il cavo nella guaina minerale, vengono utilizzati elementi di fissaggio metallici: fascette o una benda speciale.

Ma molto spesso utilizzo ancora il nastro resistente al calore. Gli elementi di fissaggio non devono solo resistere alle alte temperature, ma anche essere resistenti all'influenza di fattori naturali e prodotti chimici. A volte come fissaggio viene utilizzato il nastro di alluminio. Ma nei punti di attacco la potenza termica del cavo aumenterà.

Ciò non è sempre utile e può portare al surriscaldamento delle comunicazioni. Si sconsiglia l'uso di elementi di fissaggio metallici durante l'installazione di un cavo scaldante racchiuso in una guaina isolante polimerica. Ma in alcuni casi, il nastro di alluminio può addirittura migliorare la situazione.

Il cavo scaldante su un tubo fognario in plastica può essere fissato con nastro di alluminio per aumentare l'efficienza del riscaldamento e renderlo più uniforme

Quando si posa su un tubo polimerico, il nastro metallizzato viene posizionato sia sotto il cavo che sopra di esso. Ciò aumenta leggermente la potenza termica e aiuta anche a riscaldare la tubazione in modo uniforme. I cavi scaldanti vengono utilizzati raramente all'interno delle fognature.

Normalmente vengono riscaldate in questo modo piccole aree dell'impianto che non si trovano nel terreno, ad es. pompe per fognature, stimolando il movimento delle acque reflue se il movimento naturale è difficile o impossibile.

Per installare il cavo interno, potrebbe essere necessario un manicotto di serraggio e chiusura, un giunto, un set di rondelle e altri elementi (+)

Per installare il cavo interno in un tubo la cui installazione è stata completata, sarà necessario prima tagliare un raccordo a T nel sistema. Questo creerà un foro per l'inserimento del cavo nella tubazione.

Inoltre può essere necessario uno speciale raccordo per nipplo. Tale soluzione potrebbe peggiorare leggermente le caratteristiche del sistema fognario, ad esempio, nel luogo in cui è installato il raccordo a T, la distanza del tubo diminuirà leggermente.

Ciò aumenta la probabilità che i detriti si accumulino e causino intasamenti. Le difficoltà con il cavo interno sono inevitabili se la tubazione presenta numerose curve, curve, ecc. Inoltre, non è facile eseguire lavori interni sull'installazione del cavo caldo sistemi fognari di notevole lunghezza.

Naturalmente non dovreste collegare il sistema alla rete elettrica finché il lavoro di installazione non sarà terminato. Prima di coprire il cavo con l'isolamento, controllare attentamente tutti i punti di connessione. Se si utilizzano sensori termici, sarà più semplice determinare l'orario di attivazione e di spegnimento del sistema.

È possibile automatizzare il processo utilizzando un relè. Se la potenza del cavo disposto su una linea non è sufficiente, è possibile installarlo a spirale o posare due linee parallele. La cosa principale è che le singole sezioni non si sovrappongono e non si verifica alcun surriscaldamento. Per rendere più uniforme il riscaldamento della struttura, a volte il tubo viene prima avvolto con un foglio e quindi viene posizionato sopra un cavo.

Questi esempi permettono di farsi un'idea di come collegare correttamente i cavi di alimentazione e scaldanti, nonché della procedura per isolarli (+)

I sensori di temperatura vengono installati dopo l'installazione dell'isolamento.Si consiglia di applicare sulla parte superiore dei contrassegni che riflettano la posizione degli elementi riscaldanti. Per collegamento del cavo scaldante Avrai bisogno di un pezzo di tubo termorestringente per collegarti alla rete elettrica. Successivamente si rimuovono circa 50 mm di isolante e 10 mm di treccia dal bordo del cavo.

Le estremità separate e spelate vengono protette con spezzoni di guaina termorestringente di diametro adeguato e riscaldate con un asciugacapelli. Ora devi spellare circa 6 mm di filo, arrotolarlo a spirale e fissarlo in un tubo di metallo. Manipolazioni simili dovranno essere eseguite con il cavo di alimentazione.

Circa 80 mm devono essere liberati dall'isolamento e dalla guaina e divisi in fili separati. Le estremità risultanti vengono tagliate a 35 mm, ma un filo deve essere lasciato non tagliato per la messa a terra. Anche i fili da 6 mm vengono spelati qui.

Ora le estremità dell'elemento riscaldante e dei cavi di alimentazione sono collegate in un tubo termoretraibile dotato di guaina metallica. Viene riscaldato e bloccato, il punto di contatto viene avvolto con nastro termico e quindi coperto con un altro tubo di protezione.

Ti introdurrà direttamente alle specifiche della scelta dei tubi per l'installazione di un sistema fognario autonomo. prossimo articolo, i cui contenuti ti consigliamo di familiarizzare.

Un esempio di sistema fognario riscaldato

Consideriamo un esempio di costruzione di un sistema fognario per una famiglia privata. Secondo il progetto, diversi rami sono collegati alla rete fognaria comune. Tutti sono posati sopra l'orizzonte del gelo stagionale del suolo, quindi sono dotati di cavo scaldante.

Affinché il funzionamento dell'impianto elettrico di riscaldamento sia efficace e mirato direttamente al mantenimento della temperatura positiva del tubo fognario, le comunicazioni vengono posate in una trincea isolata:

Dopo essersi accertati che la tubazione fognaria assemblata sia a tenuta o aver eliminato eventuali perdite, procedere alla posa del cavo scaldante.

Nell'esempio il cavo scaldante viene posato vicino al fondo della passerella, ma senza toccarlo. Attaccato al tubo sotto forma di un grande anello, che parte dal montante situato in casa e ritorna indietro

Dopo aver deciso la posizione ottimale del cavo scaldante, procedere al suo fissaggio:

Affinché il sistema di comunicazione del riscaldamento funzioni automaticamente, è collegato un sensore di temperatura:

Conclusioni e video utile sull'argomento

Consigli dettagliati per l'installazione di un cavo caldo su un tubo con un diametro di 110 mm possono essere trovati qui:

Questo video presenta un'opzione per la posa di un sistema fognario utilizzando un cavo interno:

Ecco una panoramica delle caratteristiche di funzionamento e installazione di un cavo autoregolante:

Il cavo caldo risolve il problema del congelamento dei tubi fognari in inverno in modo molto più efficace rispetto ad altri mezzi. Il consumo di elettricità è minimo. Se l'installazione viene eseguita correttamente, il cavo funzionerà per molti anni senza guasti.

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