Защита на водопровода от замръзване

Зимата е сезон, който поставя на изпитание всеки от нас и особено хората, които живеят в къщи или имат вилни постройки. Цените на топлинната енергия вече достатъчно силно ни шамаросаха и ни принудиха да осъзнаем, че топлината трябва да се пести, а за това са необходими добра топлоизолация, сигурно уплътняване на вратите и прозорците и т.н. Затова на пазара вече има всевъзможни материали, които позволяват оптимално интелигентно решение на проблемите. Такова решение има и за един неизбежен, както е самата зима, проблем – замръзването на тръбопроводите за питейна вода при спадане на температурите под нулата. Това е беда, която подминава само постоянно обитавани и изцяло отоплявани сгради, при които температурите, включително и във вътрешността на зидовете и шахтите, през които преминават тръбите, не падат под нулата. Същото обаче не може да се каже за къщите, в които примерно мазето и част от стаите не се отопляват постоянно през зимата, да не говорим за вилни сгради, които често пъти се обитават само през почивните дни. В последния случай практиката е щом наближат студовете инсталацията да се източва изцяло. Това е доста примитивно решение, ако ползвате сградата и през зимните месеци, още повече, че няма гаранция че някъде по тръбите няма да остане вода, която неминуемо ще замръзне.
Проблемът със замръзването на водопроводите е почти неизбежен и при постоянно обитаваните еднофамилни сгради, строени по наложените някога строги норми, според които максималната площ, върху която простосмъртните граждани имаха право да строят вилни сгради, бе 60 m². При тези условия рядко можеше да се спази иначе задължителното изискване тръбопроводите да не минават по външни стени. В резултат на това, когато външните температури се задържат за няколко дни под –5 до –7 °С, не бива да се учудвате, когато сутрин от крана не прокапе и капка вода. Тогава забравяте сутрешното миене, преставате да бързате за работа и отивате в мазето да търсите старата бензинова лампа. Който не е разпалвал студена бензинова лампа, която по правило опушва всичко наоколо, докато започне нормално да гори, не познава цената на удоволствието и през зимата да живееш в самостоятелна къща, а не в панелен мравуняк. Вярно, сега вече може да се купи и пропан-бутанова горелка, което е значителна крачка към техническия прогрес и отърваване от примитивната бензинова лампа, но размразяването на водопровода е възможно сравнително лесно, само ако тръбите са открити и могат да бъдат нагрявани. В повечето случаи тръбите са вкопани и покрити с мазилка, че и с плочки. Единственото спасение е във всички помещения, покрай които преминава тръбопроводът, да монтирате по една електрическа печка и да чакате едно денонощие, като се молите горещо някоя тръба да не се е спукала. Тогава вече става страшно. Наводнението и сериозният строителен ремонт са ви в кърпа вързани, и то посред лютата зима. Същото ще се случи и когато водопроводът, свързващ сградата с уличната мрежа, е разположен по-плитко от зоната на замръзване, която за България е около 80 cm.
Позволихме си този доста дълъг и изпълнен с драматизъм увод, за да подчертаем важността на проблема и грижите, които ще си спестите, ако овреме вземете необходимите мерки за сигурно предотвратяване на замръзването на тръбопровода. Решението е едно и действа безотказно – електрическо отопляване на целия тръбопровод с нагревателните кабели на датската фирма DEVI.
Това е еднократна инвестиция, която многократно ще се изплати, а дълготрайността на инсталацията е колкото и на самата сграда. Всъщност дълготрайността на нагревателните кабели значително надхвърля дълготрайността на самия тръбопровод от поцинковани стоманени тръби. Другият логично следващ въпрос е цената на поддържането на температурата на тръбопровода над точката на замръзване. Разходът за електроенергия е оптимизиран и сведен до минимум поради сравнително малката мощност на нагревателните кабели и задължителното им свързване към електрическата мрежа посредством прецизен терморегулатор на DEVI. Той се регулира така, че да включва, само когато температурите наближат критичната за замръзване граница – примерно 2-3 °С. През останалото време нагревателят е изключен.
За отопляване на тръбопроводи най-подходящи и често използвани са нагревателните кабели deviflex на DEVI DTIP 18 с мощност 18 W/m. Кабелите са двужилни, с разпределено съпротивление, като се предлагат с различна дължина и съответно на това с различна топлинна мощност. В единия си край двата проводника са съединени, а чрез свободните им краища те се свързват към електрическата мрежа. Всеки нагревателен кабел трябва да се разглежда като самостоятелен нагревател, поради което той не бива да се реже, снажда и т.н. Краищата за свързване към мрежата са трижилни с дължина 3 m. Кабелите имат изключително сигурна изолация, практически не се износват и не дефектират. Изборът на дължината на кабела зависи от дължината на отопляваната тръба и очакваните най-ниски външни температури.
Дължината на кабела се подбира според:
* Дължината на отопляваната тръба
* Температурната разлика между протичащата в тръбата вода и околното пространство
* Външния диаметър на тръбата
* Дебелина на стената на топлоизолационния маркуч, покриващ тръбата, и нагревателния кабел
По тези параметри от таблицата се отчита необходимата електрическа мощност на всеки метър от тръбата, а според нея се подбира и най-близкият по мощност, съответно по дължина кабел.
Така например при обичайна за вертикален водопроводен щранг тръба 3/4″, очаквана минимална външна температура –25 °С, поддържана температура на тръбата +5 °С и дебелина на изолационния маркуч 10 mm от таблицата се отчита необходима мощност на нагревателния кабел 12,6 W/m. Следователно кабелът deviflex DTIP 18 се полага паралелно по дължината на самата тръба, без да се увива около нея.
След като се определят необходимата дължина и съответно подходящият за целта кабел, трябва да се снабдите още с терморегулатор, самозалепваща алуминиева лента, изолационни маркучи и контактно лепило, подходящо за лепене на маркучи от порест каучук или дунапрен. На избора на терморегулатор ще се спрем по-подробно по-късно, а тук само ще подчертаем, че икономията би била най-неподходящият съветник. Специално подчертаваме, че оптимален ефект от нагревателната система и минимален разход на електроенергия може да се постигне, само когато кабелите deviflex се комбинират с терморегулатор на DEVI devireg. Тези терморегулатори са проектирани и произведени именно за работа с кабелите на DEVI и за изпълняване на точно определени цели – подово отопление, отопляване на улуци и водосточни тръби, защита на тръбопроводи и т.н. Обръщаме внимание на всичко това, защото дори в големи магазини, където се продават елементи за отоплителните системи на DEVI, забелязахме, че се продават и терморегулатори на местни производители, които не разполагат с дистанционни сензори, работят в доста широк температурен интервал и съответно точността им на регулиране би била несравнимо по-лоша, отколкото при оригиналните терморегулатори. Вярно, те са по-евтини, но поговорката „скъп на триците, а евтин на брашното” в случая е съвсем на място.
Нагревателният кабел е доста твърд и преди монтирането се препоръчва да се нагрее, като през него за кратко време се пропусне електрически ток. В зависимост от конкретния случай кабелът се полага успоредно по продължение на тръбата или се увива около нея. Във втория случай се постъпва, като краищата на кабела се прикрепват с лепяща лента към тръбата, след което се прикрепва и през разстояние около половин метър. След това провисналият между всеки две закрепвания кабел се завива около тръбата, както е показано и на фигурите.
Следващата операция е покриването на нагревателния кабел по цялата му дължина със самозалепваща алуминиева лента. На пазара се продават ленти с дължина 50 m и широчина 35-50 mm. Тази лента не само закрепва кабела плътно около тръбата, но задачата й преди всичко е да намали топлинното излъчване от нагревателите към околната среда да го отрази обратно към самата тръба. При пластмасови тръби самозалепващото алуминиево фолио се увива около цялата тръба за подобряване на термичния контакт между нагревателния кабел и тръбата.
Много важен момент е правилното закрепване на температурния сензор върху тръбата. Сензорът се намира в края на гъвкав двужилен кабел, чрез който се свързва към терморегулатора. Сензорът се разполага така, че да измерва температурата на тръбата на място, отдалечено от нагревателния кабел. Така терморегулаторът получава коректна информация и няма опасност водата да замръзне, даже и когато той е настроен на максимално близка до точката на замръзване температура.
Последната операция е добрата топлоизолация на тръбите с нагревателния кабел. На практика това става най-лесно, като се използват специални топлоизолиращи маркучи. На нашия пазар се продават два вида такива маркучи – от порест каучук и от разпенен полистирол (дунапрен). Дебелината на маркуча се подбира според измерения диаметър на тръбата с увития върху нея кабел. При тръби 3/4″ подходящи са изолиращи маркучи с дебелина 1 или 1 1/4″. За да се постави маркучът, той трябва да се разреже с остър нож по дължина. След това краищата се слепват с контактно лепило, а може и допълнително да се укрепят чрез пръстеновидно обвиване със самозалепваща лента.
В зависимост от начина на монтиране терморегулаторите devireg се делят на два вида – за монтиране върху метална шина, подобно на автоматичните електрически предпазители, и за поставяне във вкопани в стената кутии (както се монтират електрически контакти и ключове за скрита инсталация).
Кабелите deviflex са проектирани за работа при повърхностна температура до 65 °С. Това на практика означава, че вероятност от прегряване на практика не съществува, даже и ако кабелът бъде постоянно включен през зимните месеци на годината. Този вариант не е за препоръчване, защото ненужният преразход на електроенергия след време ще надхвърли икономията от липса на терморегулатор. Освен това рискът кабелът да прегрее при повишаване на околната температура е напълно реален и не си заслужава икономията.

Саморегулиращи се нагревателни кабели
DEVI предлага и един друг вид нагревателни кабели, също изключително подходящи за отопляване на тръбопроводи, които не изискват терморегулатор, а могат да се включват директно в електрическата мрежа. Веднага трябва да подчертаем, че икономически изборът на такъв кабел се оправдава само при сравнително къси тръбопроводи, защото цената му е два пъти по-висока отколкото описания вече кабел deviflex DTIP 18. Съответно на това може лесно да се пресметне дали излиза сметката при икономисване на терморегулатора, но купуване на по-скъп кабел. За предпочитане е обаче и този вид кабели да се включват посредством терморегулатор, като в този случай системата ще работи още по-икономично и след определен експлоатационен период по-високите първоначални разходи ще бъдат компенсирани.
Най-общо казано, тези кабели променят съпротивлението и съответно мощността си в зависимост от температурата. При повишаване на температурата мощността на кабела намалява, а при понижаване тя съответно се увеличава. По този начин мощността на кабела се саморегулира в необходимите граници, без за това да е потребен терморегулатор. От диаграмата се вижда, че мощността на кабела devi-pipeguard (с нагревателна мощност 26 W/m при температура 10 °С,) се променя от 7 до 45 W/m в температурния диапазон от –40 °С до +60 °С. При включено захранване кабелът издържа максимална повърхностна температура 65 °С.
Тези кабели може да се режат произволно, включително парче с дължина около 20 cm безпроблемно да се включи към електрическата мрежа. Това е практически единственото възможно решение за отопляване на критични тръбопроводи, например излизащият извън стената край на тръбата за оттичане на кондензната вода при стайни климатизатори.
Саморегулиращият се кабел представлява два успоредни електрически проводника, между които се намира специален композитен полимерен токопроводящ материал. При повишаване на температурата полимерният материал се разширява, разстоянието между включените в него токопровеждащи частички се увеличава и съответно електрическото съпротивление нараства, а нагревателната мощност намалява. При понижаване на температурата протича обратният процес и кабелът започва да нагрява по-силно. Важно е още, че този процес не протича еднакво по цялата дължина на кабела и нагревателната му мощност се променя различно за различните участъци.
Освен за отопляване на тръбопроводи саморегулиращите се кабели на DEVI са изключително подходящи и за предпазване на улуци и водосточни тръби от замръзване.
Важно е да се знае, че при този вид кабели трябва да се използват специални свързващи комплекти на DEVI, които гарантират херметичност на съединението и безопасна експлоатация.

Терморегулатори
Вече стана дума, че задължителното условие за най-ефективно функциониране на нагревателната система е да бъде включена посредством терморегулатор. DEVI произвежда широка гама терморегулатори, като за изграждане на системи за отопляване на тръбопроводи най-подходящ е dеvireg 330.
Терморегулаторът има сензор за поставяне върху външната стена на тръбата. Моделът dеvireg 330 се произвежда в три разновидности, като най-подходящата (№ 19113620) регулира температурата в интервала от –10 °С до +10 °С. Терморегулаторът управлява нагреватели с обща консумация до 16 А. Той е много чувствителен, като температурният интервал на включване и изключване е 0,4 °С.

 

(Архив на сп. „Направи сам“, бр. 1-2, 2011 г.)

 

За покупка на материалите на DEVI и професионална консултация за тяхното използване,  посетете електронния магазин на „Ташев-Галвинг“ ООД.