Cabo de aquecimento para tubos de esgoto: tipos e princípio de funcionamento

Aprofundar o sistema de esgoto externo além do nível de congelamento do solo é um trabalho problemático, especialmente se o trabalho for realizado no inverno. Uma opção alternativa para proteção contra congelamento é um cabo de aquecimento para canos de esgoto. Vale a pena conhecer as peculiaridades do seu estilo, não concorda?

A partir do artigo que propomos, você aprenderá tudo sobre o dispositivo para aquecimento a cabo de duto de esgoto. Diremos como funciona um cabo de aquecimento e como escolher a melhor opção corretamente. Para proprietários independentes, é fornecido um guia passo a passo de instalação e fixação.

Por que o esgoto congela?

O problema de congelamento da tubulação de esgoto não é detectado imediatamente. Ao contrário dos encanamentos de água, aqui o fluxo de líquido não é constante e não preenche completamente a seção transversal do tubo.

Além disso, o esgoto que entra no sistema de esgoto geralmente tem uma temperatura mais alta do que, por exemplo, a água de um poço. Portanto, o congelamento dos efluentes ocorre de forma gradual.

No início, apenas uma pequena parte do conteúdo do esgoto pode congelar, depois aparece outra camada de esgoto congelado, etc. Gradualmente, todo o lúmen do tubo é preenchido com uma massa congelada densa, após o que o problema se torna óbvio. O encanamento defeituoso, como vazamento de torneira ou cisterna, pode agravar o problema.

Pequenas porções de água entram no sistema de esgoto, resfriam e congelam rapidamente. Mesmo a correta colocação dos tubos de esgoto e a presença de uma camada de isolamento nem sempre impedem o congelamento dos ralos. O descongelamento de esgotos congelados é problemático, além disso, esse fenômeno pode danificar os tubos, alguns dos quais terão de ser substituídos.

O congelamento de um cano de esgoto pode ocorrer gradualmente, camada por camada, e um pouco de vazamento no encanamento só aumenta o perigo desse fenômeno desagradável

Portanto, recomenda-se colocar a rede de esgoto abaixo do nível de congelamento do solo com o isolamento obrigatório das comunicações. Se nas regiões do sul e na via do meio cavar uma vala suficientemente profunda geralmente não é um problema, no norte tudo é um pouco mais complicado. Nesta situação, o uso de um aquecimento especial ou cabo quente é mais do que apropriado.

Ao usar este tipo de sistema, a quantidade de terraplenagem é sensivelmente reduzida, uma vez que a profundidade da vala pode ser reduzida a um nível aceitável sem a preocupação de congelar o solo.

Um esgoto pode congelar?

A situação com o congelamento da tubulação de esgoto é bastante rara, pois tal tubo tem uma inclinação a partir do dispositivo do consumidor, portanto, ao contrário de um tubo de água, está vazio na maior parte do tempo, e porções de líquidos que fluem periodicamente por ele geralmente estão. morno. No entanto, se ocorrerem pequenos vazamentos de água devido a um mau funcionamento da unidade de drenagem no vaso sanitário ou devido a um vazamento da torneira, então a água não tem tempo Rápido

caminhar até uma fossa séptica quente e congela ao longo do caminho.

Esses vazamentos congelam camada por camada e, eventualmente, se sobrepõem completamente ao diâmetro do tubo de esgoto.

Para remover o tampão de gelo, é necessário derretê-lo com água fervente e sal ou cavar o cano e tentar aquecê-lo com um maçarico ou secador de cabelo. Após retirar o tampão de gelo, é necessário verificar se há trincas na tubulação e, se necessário, substituir a seção danificada.

Como funciona um cabo de aquecimento?

Um aquecimento ou cabo quente é um sistema de aquecimento para tubos colocados no solo.Um cabo elétrico em uma bainha isolante é fixado ao tubo e conectado à fonte de alimentação. O tubo aquece, como resultado, a água residual adquire uma temperatura consistentemente alta, o que a protege de congelamento.

É feita uma distinção entre um cabo para aquecimento externo de uma tubulação ou interno. O primeiro é colocado fora da estrutura e o segundo dentro. Acredita-se que a instalação externa é mais fácil do que a instalação interna, por isso é mais procurada. Além do cabo externo, uma película de aquecimento também é usada.

O aquecimento com filme para sistemas de esgoto não é frequentemente usado. O material deve ser enrolado em todo o tubo, o que complica a instalação, mas garante um aquecimento uniforme

A estrutura é totalmente envolvida com este material, depois é fixada. O filme proporciona um aquecimento mais uniforme do tubo do que do cabo, tem uma potência menor, o que permite reduzir um pouco os custos operacionais.

Três tipos de cabo podem ser usados para aquecer tubos:

autorregulável;
resistivo;
zonal.

Um cabo autorregulável é considerado uma opção extremamente conveniente, pois pode alterar automaticamente a temperatura de aquecimento dependendo das condições climáticas. A resistência do cabo diminui à medida que o solo se aquece mais e aumenta à medida que a temperatura cai.

O cabo autorregulável é mais procurado nas condições modernas, pois é fácil de colocá-lo, é mais confiável e não requer elementos adicionais para instalação

Esta mudança no modo de operação reduz a potência geral do sistema, ou seja, permite que você economize energia. Além disso, a mudança na resistência pode ser diferente em certas seções da tubulação. O resultado é uma qualidade de aquecimento superior, o próprio cabo autorregulável durará mais e não há necessidade de instalação de termostatos.

Um cabo resistivo não possui esses recursos, mas difere em comparação com sistemas de autorregulação a um preço mais moderado. Ao instalar este tipo de cabo, você precisará instalar um conjunto de sensores de temperatura e termostatos para garantir que o modo de operação do sistema mude quando o clima mudar.

O cabo resistivo custa menos do que as contrapartes autorreguláveis. Se esta opção for selecionada, uma densidade de potência adequada deve ser calculada cuidadosamente para evitar superaquecimento.

Se este requisito for negligenciado, o risco de superaquecimento e quebra do cabo aumenta. O cabo de zona também não tem a capacidade de regular a resistência, mas este sistema não gera calor ao longo de todo o comprimento, mas apenas em alguns trechos. Esse cabo pode ser cortado em fragmentos separados, o que é conveniente ao instalar pipelines de configuração complexa.

Também é amplamente utilizado na instalação de esgotos de metal ou para tanques de aquecimento. Deve-se notar que as estruturas de aquecimento enterradas no solo não são a única área em que se utiliza o cabo de aquecimento. Ele também é usado para aquecer tubos colocados na superfície ou em salas que não são aquecidas.

Às vezes, o cabo é usado apenas para certas seções da tubulação, por exemplo, partes que vêm à superfície. Os sistemas montados dentro de um tubo raramente são usados. Eles são mais frequentemente usados se a tubulação já estiver instalada no solo e a instalação de um cabo externo exigir uma extensa terraplenagem.

Portanto a instalação do cabo interno será muito mais barata. Mas esses cabos costumam ser recomendados para uso apenas dentro de tubos de pequeno diâmetro, pois têm baixa potência.

Ele varia na faixa de 9-13 W / m, o que geralmente não é suficiente para grandes canos de esgoto. O comprimento desse cabo, por razões óbvias, deve ser igual ao comprimento do tubo. O cabo de aquecimento interno é fabricado apenas do tipo autorregulável.

Um exemplo de um dispositivo de esgoto aquecido

Considere um exemplo de construção de um sistema de esgoto para uma residência particular. De acordo com o projeto, vários ramais estão ligados à rede de esgoto comum. Todos eles são colocados acima do horizonte de congelamento sazonal do solo, portanto, são fornecidos com um cabo de aquecimento.

Para que a operação do sistema elétrico de aquecimento seja eficaz e direcionada diretamente para manter a temperatura positiva do tubo de esgoto, as comunicações são estabelecidas em uma vala isolada:

Caso não seja possível colocar a tubulação abaixo do nível de congelamento do solo, torna-se necessário aquecer as tubulações de esgoto. Além disso, muitas vezes, em sites de casas de campo, é necessário estabelecer comunicações sobre o solo. Como colocar tubos de esgoto aquecidos será discutido neste artigo.

Como encontrar o cabo certo?

Ao escolher um cabo quente adequado, é necessário determinar não apenas seu tipo, mas também a potência certa para ele.

Nesse caso, é necessário levar em consideração parâmetros como:

a finalidade da estrutura (para esgoto e abastecimento de água, os cálculos são realizados de formas diferentes);
o material de que é feito o esgoto;
diâmetro do duto;
recursos do site que devem ser aquecidos;
característica do material de isolamento térmico usado.

Com base nessas informações, calcula-se a perda de calor para cada metro da estrutura, seleciona-se o tipo de cabo, sua potência e determina-se o comprimento adequado do kit. Os cálculos podem ser realizados usando uma fórmula especial, de acordo com tabelas de cálculo ou usando uma calculadora online.

A fórmula de cálculo é semelhante a esta:

Qtr - perda de calor no tubo (W); - coeficiente de condutividade térmica do isolamento; Ltr - o comprimento do tubo aquecido (m); tвн - temperatura do conteúdo do tubo (C), tout - temperatura ambiente mínima (C); D - o diâmetro externo das comunicações, levando em consideração a isolação (m); d - diâmetro externo das comunicações (m); 1.3 - fator de segurança

Quando a perda de calor for calculada, o comprimento do sistema deve ser calculado. Para fazer isso, o valor resultante deve ser dividido pela potência específica do cabo do dispositivo de aquecimento. O resultado deve ser aumentado, levando em consideração o aquecimento dos elementos adicionais. A potência do cabo de esgoto começa em 17 W / me pode exceder 30 W / m.

Se estamos falando de dutos de esgoto feitos de polietileno e PVC, então 17 W / m é a potência máxima. Se você usar um cabo mais eficiente, haverá uma grande probabilidade de superaquecimento e danos ao tubo. Informações sobre as características do produto podem ser encontradas em sua ficha técnica.

Usando a mesa, escolher a opção certa é um pouco mais fácil. Para fazer isso, primeiro você precisa descobrir o diâmetro do tubo e a espessura do isolamento, bem como a diferença estimada entre a temperatura do ar e o conteúdo do oleoduto. O último indicador pode ser encontrado usando dados de referência dependendo da região.

Na intersecção da linha e coluna correspondentes, você pode encontrar o valor da perda de calor por metro de tubo. Em seguida, o comprimento total do cabo deve ser calculado. Para fazer isso, o tamanho da perda de calor específica obtida na tabela deve ser multiplicado pelo comprimento da tubulação e por um fator de 1,3.

A tabela permite que você encontre o tamanho da perda de calor específica de um tubo de um diâmetro específico, levando em consideração a espessura do material isolante térmico e as condições de operação da tubulação (+)

O resultado obtido deve ser dividido pela densidade de potência do cabo. Em seguida, você precisa levar em consideração a influência de elementos adicionais, se houver. Calculadoras on-line convenientes podem ser encontradas em sites especializados. Nos campos apropriados, você precisa inserir os dados necessários, por exemplo, o diâmetro dos tubos, a espessura do isolamento, a temperatura do ambiente e do fluido de trabalho, a região, etc.

Esses programas geralmente oferecem ao usuário opções adicionais, por exemplo, ajudam a calcular o diâmetro necessário do esgoto, as dimensões da camada de isolamento térmico, o tipo de isolamento, etc.

Opcionalmente, você pode selecionar o tipo de instalação, descobrir o passo adequado ao instalar o cabo de aquecimento em espiral, obter uma lista e a quantidade de componentes que serão necessários para o assentamento do sistema.

Ao escolher um cabo autorregulável, é importante levar em consideração corretamente o diâmetro da estrutura na qual será instalado. Por exemplo, para tubos com diâmetro de 110 mm, é recomendável levar a marca Lavita GWS30-2 ou uma versão semelhante de outro fabricante. Para um tubo de 50 mm, o cabo Lavita GWS24-2 é adequado, para estruturas com um diâmetro de 32 mm - Lavita GWS16-2, etc.

Cálculos complexos não serão necessários para um sistema de esgoto que não é usado com freqüência, por exemplo, em uma casa de verão ou em uma casa que é usada apenas ocasionalmente. Em tal situação, eles simplesmente pegam um cabo com uma potência de 17 W / m com um comprimento correspondente às dimensões do tubo. Um cabo com esta potência pode ser utilizado tanto fora quanto dentro do tubo, não sendo necessária a instalação de prensa-cabos.

Ao escolher uma opção adequada para um cabo de aquecimento, seu desempenho deve ser correlacionado com os dados calculados para a provável perda de calor da tubulação de esgoto

Para colocar o cabo de aquecimento dentro da tubulação, escolha um cabo com proteção especial contra efeitos agressivos, por exemplo, DVU-13. Em alguns casos, a marca Lavita RGS 30-2CR é usada para instalação interna. Isso não é totalmente correto, mas é uma solução válida.

Esse cabo é destinado ao aquecimento de telhados ou bueiros, portanto, não é equipado com proteção contra substâncias corrosivas. Pode ser considerado apenas como uma opção temporária, uma vez que se usado por muito tempo em condições inadequadas, o cabo Lavita RGS 30-2CR irá inevitavelmente quebrar.

Aquecimento por cabo de esgoto

Por sua vez aquecer a tubulação de esgoto com um cabo de aquecimento

evita que tais problemas ocorram e aumenta a vida útil da rede de esgoto da sua casa.

A potência do cabo de aquecimento é selecionada de forma a compensar a perda de calor da tubulação em 120-160% na temperatura mínima de acordo com MSN 2.04-01-98 "Climatologia da construção":

Rostov-on-Don	-29 ° C
São Petersburgo	-33 ° C
Moscou	-36 ° C
Ecaterimburgo	-42 ° C
Yakutsk	-59 ° C

Considerando que na maioria dos casos, tubos com diâmetro interno de 5 a 110 mm

e isolamento térmico com espessura de 20-50 mm (PPS, PPU, PPE), para resolver o problema de proteção de tubos de esgoto contra congelamento, você pode usar
auto-regulador
cabos de aquecimento da classe de baixa temperatura com uma potência linear de 16 W / ma 32 W / m.

Regras para instalação de cabos em tubos

A instalação do cabo de aquecimento é um processo relativamente simples. Ele é simplesmente fixado à superfície do tubo, geralmente no sentido do comprimento, em uma tira. Projetos separados incluem montagem em espiral. Neste caso, é necessário manter com precisão o passo calculado entre as voltas da espiral para que o tubo aqueça uniformemente.

Após o cabo de aquecimento ser fixado ao tubo de esgoto, é recomendável adicionar uma camada adicional de isolamento térmico para melhorar a qualidade do aquecimento.

A interseção de seções individuais do cabo de aquecimento não é permitida. O cabo, dependendo do tipo, é fixado com fita adesiva resistente ao calor ou braçadeiras de montagem. A distância entre os pontos de fixação deve ser de pelo menos 200 mm. Para fixar o cabo em uma bainha mineral, utilizam-se fechos de metal: fitas de aperto ou curativo especial.

Mas na maioria das vezes eu ainda uso fita resistente ao calor. Os fixadores devem resistir não apenas a altas temperaturas, mas também à influência de fatores naturais e produtos químicos. Às vezes, fita de alumínio é usada como anexo. Já nos locais de fixação, a potência térmica do cabo aumentará.

Isso nem sempre é útil, pois pode levar ao superaquecimento das comunicações. Não é recomendado o uso de fixadores de metal ao instalar um cabo de aquecimento envolto em uma bainha isolante polimérica. Mas, em alguns casos, a fita de alumínio pode até melhorar a situação.

O cabo de aquecimento em um tubo de esgoto de plástico pode ser preso com fita de alumínio para aumentar a eficiência de aquecimento e torná-lo mais uniforme

Ao colocar em um tubo de polímero, a fita metalizada é colocada sob o cabo e acima dele. Isso aumenta ligeiramente a produção de calor e também contribui para o aquecimento uniforme da tubulação. Dentro do esgoto, o cabo de aquecimento raramente é usado.

Normalmente, pequenas áreas do sistema que não estão no solo são aquecidas dessa forma, por exemplo, bombas de esgoto, que estimulam a movimentação das águas residuais, caso o movimento natural seja difícil ou impossível.

Para a instalação do cabo interno, pode ser necessária uma luva de fixação e vedação, uma luva de junta, um conjunto de arruelas e outros elementos (+)

Para instalar o cabo interno no tubo concluído, primeiro você precisará cortar um T no sistema. Isso fará um orifício para inserir o cabo na tubulação.

Além disso, uma manga de mamilo especial pode ser necessária. Tal solução pode piorar ligeiramente as características do sistema de esgoto, por exemplo, no ponto onde o T é instalado, a folga do tubo diminuirá ligeiramente.

Isso aumenta a probabilidade de acúmulo de detritos e bloqueios. As dificuldades com o cabo interno são inevitáveis se a tubulação tiver várias curvas, dobras, etc. Não é fácil realizar trabalhos internos na instalação de um cabo quente, bem como em sistemas de esgoto de comprimento considerável.

Obviamente, você não deve conectar o sistema à fonte de alimentação até que o trabalho de instalação seja concluído. Antes de cobrir o cabo com isolamento, você deve verificar cuidadosamente todas as conexões. Se você usar sensores térmicos, será mais fácil determinar o tempo de ativação e desativação do sistema.

Você pode automatizar o processo usando um relé. Se a potência do cabo colocado em uma linha não for suficiente, você pode realizar uma instalação em espiral ou colocar duas linhas paralelas. O principal é que as seções individuais não se cruzam e não há superaquecimento. Para tornar o aquecimento da estrutura mais uniforme, às vezes o tubo é primeiro enrolado em papel alumínio e, em seguida, um cabo é colocado no topo.

Estes exemplos permitem que você tenha uma ideia de como conectar corretamente o cabo de alimentação e aquecimento, bem como a ordem de seu isolamento (+)

Os sensores de temperatura são instalados após o isolamento ser fornecido. Acima é recomendado aplicar marcações que refletem a posição dos elementos de aquecimento. Para conectar o cabo de aquecimento à rede elétrica, você precisará de um pedaço de tubo termorretrátil. Em seguida, cerca de 50 mm de isolamento e 10 mm de trança são removidos da borda do cabo.

As extremidades separadas e descascadas são protegidas com pedaços de tubo termorretrátil de diâmetro adequado e aquecidas com secador de cabelo. Agora você precisa descascar cerca de 6 mm dos fios, transformá-los em uma espiral e prendê-los em um tubo de metal. Manipulações semelhantes terão que ser feitas com o cabo de alimentação.

Cerca de 80 mm devem ser despojados de isolamento e revestimento e divididos em fios separados. As pontas resultantes são aparadas para 35 mm, mas um fio deve ser deixado sem cortar para o aterramento. Fios de 6 mm também são removidos aqui.

As extremidades dos elementos de aquecimento e cabos de força agora são conectadas em um tubo termorretrátil equipado com uma luva de metal. É aquecido e preso, o ponto de contato é envolto em fita térmica e, em seguida, fechado com outro tubo de proteção.

O seguinte artigo irá familiarizá-lo com as características da escolha de tubagens directamente para o dispositivo de uma rede de esgotos autónoma, com cujo conteúdo aconselhamos que se familiarize.

Tipos de tubos que devem ser aquecidos

Pode ser necessário aquecer tais canos de esgoto:

sistemas de esgoto externos - para drenagem de águas residuais para estações de tratamento ou fossas sépticas;
tubos que conectam a fossa séptica com campos de drenagem ou um poço para filtração;
para a drenagem da água de enxágue dos filtros de limpeza.

Via de regra, o isolamento é realizado por envoltório com isolamento térmico, proporcionando um entreferro e de outras formas (mais detalhadamente: “Como isolar tubos de esgoto no solo - materiais e métodos de isolamento com as próprias mãos”). As tecnologias mais recentes podem oferecer maneiras mais convenientes de aquecer tubos de esgoto - um cabo de aquecimento que pode ser colocado tanto fora quanto dentro do tubo. Além disso, estão à venda elementos de comunicações de engenharia que já possuem sistema de aquecimento pronto. Estes são tubos sanduíche e cabos de autoaquecimento.

Naturalmente, o método de aquecimento de canos de esgoto com um cabo de aquecimento não pode ser considerado barato. Mas, uma vez que tal sistema funcionará sem interrupções por muito tempo em qualquer geada, você pode suportar custos adicionais. Afinal, não se pode descartar que o tubo simplesmente estourará sem aquecimento, e ainda mais fundos podem ser necessários para consertar o problema.

Tipos de tubos a serem aquecidos

É necessário estabelecer o aquecimento dos encanamentos de esgoto com as próprias mãos, se eles passarem sobre a superfície, estiverem localizados em porões não aquecidos ou em uma profundidade rasa no solo.

Necessita de aquecimento constante no inverno:

Esgoto externo (na saída da casa) e colocado acima do nível de congelamento do solo. Canos que conduzem aos receptores dos sistemas de tratamento. Canos de conexão das fossas sépticas multiestágios. Esgotos de descarga dos filtros. Águas de esgoto tratadas por uma fossa séptica direcionado para o campo de aeração.

Fixando o cabo de aquecimento ao tubo

Se ocorrer congelamento no tubo em qualquer um desses estágios, o tampão de gelo bloqueará a passagem e o sistema irá parar de funcionar. Em seguida, você terá que procurar onde surgiu o problema e dominar o aquecimento de emergência de tubos com um cabo com suas próprias mãos.

Sistemas de aquecimento externo

Devido à facilidade de instalação e baixo custo, o método de filme para aquecer a tubulação de esgoto com as próprias mãos é considerado bastante popular. O processo de instalação de tal sistema é muito simples - embrulhe os tubos com papel alumínio e fixe-os com fita ou grampos.

Mas o cabo para aquecimento de canos de esgoto por dentro e por fora ainda é mais popular, e a cada dia sua demanda aumenta cada vez mais. Este método envolve colocar o cabo ao longo de todo o comprimento da tubulação. Depois de iniciar o sistema, ele estará totalmente aquecido até a temperatura necessária.

No momento, os seguintes cabos de aquecimento são fabricados:

Autoajustável. Segundo especialistas, esse tipo de cabo de aquecimento é o mais eficiente e prático do ponto de vista econômico. Sua peculiaridade reside no mecanismo de trabalho.

O fato é que tais produtos reagem às flutuações de temperatura do ar. Isso significa que conforme a temperatura ambiente aumenta, a resistência do cabo diminui significativamente, portanto, a intensidade da corrente também enfraquece, o que significa que a potência também diminui.O princípio de funcionamento do dispositivo é estabelecido na fórmula P = U × I, onde I é a intensidade da corrente, U é a resistência e P é a potência do cabo.

Esse mecanismo pode reduzir significativamente os custos de energia e torná-los mais razoáveis. A tecnologia de produção de cabos de aquecimento permite regular a potência em diferentes troços do gasoduto, o que é bastante importante devido ao aumento constante dos preços da eletricidade. Os produtos deste tipo distinguem-se pela estabilidade da resistência ao longo de todo o comprimento da linha lançada.

Conseqüentemente, a quantidade de energia térmica emitida por tal cabo é a mesma em qualquer seção. Em essência, esse cabo funciona de forma semelhante a um resistivo, no entanto, a geração de energia térmica ocorre em áreas específicas. Graças a esse dispositivo, o cabo de aquecimento de zona na tubulação de esgoto pode ser cortado em pedaços e a carga pode ser distribuída a seu critério.

Em geral, todos esses cabos funcionam quase da mesma maneira, a única diferença está nas características de instalação e uso.

Os cabos resistivos podem variar em estrutura:

Cabo de núcleo único. Como o nome indica, consiste em um núcleo através do qual flui a corrente.

É também um elemento de aquecimento e é protegido por uma camada de isolamento, uma trança de material de blindagem, bem como uma bainha externa. A disposição dos cabos desse tipo é feita em loops, de modo que ambas as extremidades convergem em um só lugar para se conectar à rede. Observe que um cabo de núcleo único não é usado para instalação dentro de tubos.

Isso se deve ao fato de que, no caso de seções de cabo sobrepostas, ele pode superaquecer e queimar. Neste caso, um dos condutores, cuja resistência é maior, serve como elemento de aquecimento, e o segundo condutor apenas conduz a corrente. Portanto, para conduzir ambas as extremidades do cabo a um ponto - não há necessidade, o condutor de retorno serve para esse fim.

Observe que você precisa escolher um ou outro tipo de cabo com base nas condições esperadas de sua operação.