Способы защиты трубопроводов от замерзания
Обеспечить безопасность водопроводной магистрали в загородном коттедже можно и без закапывания ее на большую глубину под землю. Для этого нужно уменьшить возможность замерзания воды, протекающей по трубам, одним из следующих способов.
Утепление водопровода
Все трубы, проходящие вне дома, обкладываются термоизоляцией. Толщина слоя зависит от места прокладки труб. Для подземных коммуникаций она меньше, чем для расположенных на улице. Но и в них требуется усиленное утепление для участков, выходящих на поверхность. Кроме того, сам материал должен быть защищен гидроизоляцией от ухудшения своих теплоизоляционных свойств при намокании.
Способы нанесения тепловой защиты на водопроводные трубы:
- укладка магистрали в короба с последующим заполнением утеплителем свободного пространства и герметизацией уложенными поверху плитами;
- обматывание труб различными теплоизоляционными материалами и нанесение верхнего слоя влагоизоляции;
- применение готовых утепляющих структур, одеваемых на водопроводные трубы – длинномерных цилиндров или сегментных блоков (скорлупы);
- нанесение на поверхность магистрали жидких теплоизоляторов, которые застывая образуют сплошной защитный слой.
Организация потоковых режимов
Можно усилить сопротивляемость водопроводной воды замерзанию, изменив условия ее протекания или состояния:
- Повышение давления. Установив возле трубопроводного насоса ресивер, добиваются увеличения напора в магистрали до 5 атм при отсутствии движения воды. В этом состоянии вода замерзает медленнее. Но такой способ требует надежности труб и соединений, способных выдержать избыточное давление.
- Создание круговой циркуляции. При движении в магистрали и замещении холодной воды более теплой замерзание труб не происходит. Но для этого потребуется замкнутый контур с прямой и обратной трубами, а также насос для прокачки при отсутствии потребления. Необязательно гонять воду все время. Достаточно включать насос на несколько минут в течение часа. Добиться этого можно установкой простейшего таймера.
- Отопление теплым воздухом. Трубопроводы небольшой длины можно заключить в кожух, между стенками которого и самой трубой пропускать воздух из дома. Воздушный контур может быть открытым или замкнутым. Движение потока создается насосом или феном. Этот способ хорош для утепления труб, проходящих под полом в подвале.
Нагрев водопроводной магистрали
Обогрев трубопроводов кабелем
Простое утепление не способно противостоять сильным морозам. Надежную защиту можно получить, только поддерживая необходимую температуру дополнительными устройствами. Эффективным способом является утепление водопровода подогревом трубы специальным кабелем. Он накладывается по всей длине магистрали и подключается к электроснабжению дома.
Способы укладки греющего кабеля:
- Продольный. Нагревательные пластины наклеиваются в одну линию на внешнюю поверхность трубы.
- Винтовой. Кабель также наматывается снаружи, но по спирали с шагом, рассчитываемым из его мощности. Чем она выше, тем реже идет намотка.
- Внутренний. Нагревающий провод располагается внутри самого трубопровода.
Утеплить от мороза водопроводную трубу над землей простой обмоткой защитным материалом невозможно. Единственный способ – организация подогрева с помощью кабеля. В его задачу не входит поддерживать высокую температуру труб и протекающей воды. Достаточно предотвратить их замерзание. Датчики, установленные вдоль магистрали, позволяют контролировать степень нагрева и включать устройство только при приближении температуры трубы к нулю.
Материалы для изоляции
Для утепления водопровода на даче, сделанного своими руками, используют несколько вариантов специальных материалов. Первая разновидность, которую называют «скорлупой для труб», представляет собой оболочку в виде трубы.
Второй разновидностью являются разнообразные утепляющие материалы, изготавливаемые в рулонах различной ширины и длины.
«Скорлупу для труб» изготавливают из пенопласта, экструдированного пенополистирола и пенополиуретана. Она представляет собой изделие в виде полужесткого цилиндра, которое состоит из двух половинок. Оно надевается на трубу, и скрепляется при помощи нахлестов, специального клея, хомутов и фольгированных скотчей.
Обычно длина такой «скорлупы» составляет один метр, но может достигать и два метра. Такие изделия могут выпускаться с дополнительными покрытиями из фольги, стеклопластика или оцинковки. Этот вид утепляющего материала быстро и легко монтируется, а также снимается и заменяется при ремонте. «Скорлупа», покрытая стеклопластиком, может использоваться для всех разновидностей водопроводов или трубопроводов, которые размещаются в грунте, на открытом воздухе и в помещении.
Полезно будет почитать:
Способы бурения скважины для воды Вода всегда была и есть одним из необходимых элементов жизни. И даже самые первые поселения старались создавать на…
Пенопластом называют вспененный пластик в виде мелких белых шариков (известные абсолютно всем), которые при изготовлении «скорлупы» спрессовывают в форму трубы, а затем обрабатывают паром. Интересно, что этот материал почти на 97-98 процентов состоит из воздуха. Достоинствами пенопласта являются легкость, практичность и небольшая стоимость. А к недостаткам можно отнести ломкость и непрочность.
Экструдированный пенополистирол – это разновидность пенопласта, при производстве которого используют давление и высокую температуру. В результате получается более прочный материал, чем пенопласт. Этот материал нравится за устойчивость к воздействию среды (не гниет). Он не впитывает в себя влагу, имеет долгий срок службы, малый вес и удобен при монтаже.
Пенополиуретан представляет собой пенистый материал из пластмассы, состоящий их многочисленных ячеек, заполненных газом
Он привлекает к себе внимание наилучшими шумоизоляционными характеристиками, хорошей механической прочностью, удобством в применении и небольшим весом
Из утепляющих материалов, которые выпускаются в виде рулонов, стоит назвать каменную вату, вспененный полиэтилен и стекловату.
Стекловата – это материал для утепления, состоящий из волокон стекла
Он привлекает внимание своими шумо- и теплоизоляционными характеристиками, долговечностью и ценой. К недостаткам можно отнести то, что при работе со стекловатой нужно обязательно соблюдать технику безопасности, поскольку этот материал колючий. При изоляционных работах органы дыхания и кожу защищают средствами защиты (специальные рабочие костюмы, перчатки и маски)
При изоляционных работах органы дыхания и кожу защищают средствами защиты (специальные рабочие костюмы, перчатки и маски)
При изоляционных работах органы дыхания и кожу защищают средствами защиты (специальные рабочие костюмы, перчатки и маски).
Волокна каменной или базальтовой ваты производят из расплавленных горных пород вулканического происхождения, шлаковых и силикатных материалов
Этот утепляющий материал привлекает внимание высокой стойкостью к различным нагрузкам и воздействиям, негорючестью, а также тем, что из него производятся изделия различной формы и плотности
Вспененный полиэтилен получается при обработке обычного полиэтилена высокого давления с использованием пропана и бутана. Он представляет собой эластичный пористый материал, состоящий из большого количества ячеек. Вспененный полиэтилен выделяется среди других утепляющих материалов своей высочайшей устойчивостью к воде, также на него не действуют грибки и бактерии. Он хорошо переносит воздействие нефтяных продуктов, щелочей и кислот.
Как утеплить трубы водоснабжения самому
Перед тем, как утеплить водопроводную трубу в земле, выбирают подходящий вариант с учетом финансовых расходов на закупку материалов и осуществление работ, чаще останавливаются на использовании дешевых пенопластовых скорлуп высокой плотности. Некоторые домовладельцы используют оболочку из труб канализации сечением 110 мм, помещая в них ПНД трубопровод — воздух является самым лучшим теплоизолятором.
В последнее время популярность приобретает метод нагрева наружной или внутренней оболочки труб саморегулирующимся электронагревательным кабелем, в торговой сети реализуются готовые системы с фитингами для ввода электрокабеля внутрь трубопровода. Таким образом, достигается наивысшая эффективность работ по прогреванию водопровода.
Утепление ППС скорлупой
Скорлупа из пенопласта вследствие низкой цены, доступности и подходящих физических характеристик является оптимальным вариантом для решения задачи, чем утеплить трубу подземного водопровода на улице. Монтаж скорлупы своими руками на трубопровод из ПНД не представляет особых трудностей для любого хозяина и проводится в следующей последовательности:
- На поднятый из траншеи трубопровод одевают пенопластовую оболочку, защелкивая замки и сдвигая каждый сегмент приблизительно на 1/3 по отношению к противоположному элементу. Элементы фиксируют на поверхности скотчем или пластиковыми стяжками.
- После фиксации сегментов ППС трубопровод опускают в траншею на заранее подготовленную песчаную подушку толщиной 150 — 200 мм — это предотвратит перекос теплоизоляционной оболочки с возможным изломом.
- Затем траншею засыпают поднятым на поверхность грунтом, выкладывают снятый дерн.
Утепление водопровода саморегулирующимся электрокабелем
Утепление подземного водопровода способом подогрева трубы электрическим кабелем — один из эффективных методов борьбы с промерзанием при неглубоком расположении водоподающей магистрали. Нагревательный кабель можно использовать по всей длине трубопровода или на отдельном участке, также его погружают внутрь трубной оболочки или оставляют снаружи, на поверхности трубы. На строительном рынке реализуют электрические кабели с фитингами для ввода в трубопровод, оснащенные герметизирующими резиновыми сальниками, сам провод имеет небольшую длину и обычно размещается на выходе напорной трубы из скважины. В этом месте эффективность его использования наиболее высока — нагретая вода будет поступать по всей магистрали от скважины до дома, предотвращая промерзание труб. К тому же прокладку кабеля в точке состыковки напорного трубопровода от электронасоса с водопроводной линией проще реализовать технически, чем в любом другом более труднодоступном месте, которого на протяжении всей водопроводной магистрали обычно нет.
Комплект с саморегулирующимся кабелем для помещения в трубопровод
Утепление трубы, когда водопровод находится в земле, а греть его электрокабелем нужно снаружи, проводят следующим образом:
- Располагают трубопровод ПНД на поверхности земли рядом с траншеей, очищают участок в местах прокладки электрокабеля от грязи.
- Обматывают трубную поверхность в месте контакта с электрокабелем фольгированным алюминиевым скотчем — это повышает теплопроводность оболочки в точке соприкосновения. Если провод размещают по прямой вдоль длины трубы, наклеивают одну или несколько прямых полосок фольгированного скотча, при спиральном размещении кабеля обматывают лентой полностью всю трубу.
- После укладки нагревательного провода прикручивают его тем же фольгированным скотчем к поверхности трубы по всей длине.
- Для снижения тепловых потерь обязательно используют наружную скорлупу из пенопласта ППС, пенополиуретана ППУ, которую одевают сверху разогревающего провода и фиксируют скотчем или пластиковыми стяжками.
Монтаж нагревательного электрокабеля на трубу https://www.youtube.com/watch?v=EjHKVAyjEzo
Для утепления водопроводных труб при индивидуальном водоснабжении чаще других используют недорогую скорлупу из пенопласта и самонагревающийся электрокабель, нередко оба способа совмещают. Проведение монтажных работ по размещению теплоизолирующей скорлупы и подогревающего провода не вызывает особых сложностей и не требует высокой квалификации, при знании технологии все действия в короткое время без больших трудозатрат может совершить один человек.
В каких местах нужно утеплять полипропиленовые трубы
По сравнению с металлическими трубопроводными системами пластмассовые имеют значительные преимущества, что приводит к более низкой теплопередаче между жидкостью и окружающим воздухом.
Изоляции подлежат все пластиковые трубы, начиная от подвального помещения, до внутренней разводки внутри помещения. Если Вы проживаете в многоэтажном доме с техническим этажом (чердаком), то там изоляция также будет необходима.
Теплопотери в каждом помещении будут различные, так как это все зависит напрямую от температуры воздуха. В подвале понадобится максимальная изоляция. На цокольном этаже, лестничных пролетах и чердачных помещениях — утепление будет более тонким и из различных веществ.
Необходимые характеристики утеплителя.
Но прежде, чем ответит на этот вопрос, ознакомимся с эксплуатационными и техническими характеристиками материала, которыми должен обладать утеплитель:
- он должен обладать низкой теплопроводностью и высокими свойствами теплосбережения;
- он должен быть устойчив к воздействиям среды, окружающей его;
- водопоглощение выбранного утеплителя должно быть максимально минимальным, чтобы исключить увеличение теплопроводности;
- он не должен терять свои физические свойства при воздействии высоких температур;
- он должен быть удобен в монтаже (здесь выбор утеплителя индивидуален и зависит от места расположения самой трубы);
- ну, и, конечно же, цена, этот фактор далеко не последний для многих, поэтому, выбирая наивысшее качество, будьте готовы отдать за него немалые деньги, а если же таковых нет, то постарайтесь грамотно соотнести цену и предлагаемое при этом качество.
Как утеплить трубы водоснабжения самому
Перед тем, как утеплить водопроводную трубу в земле, выбирают подходящий вариант с учетом финансовых расходов на закупку материалов и осуществление работ, чаще останавливаются на использовании дешевых пенопластовых скорлуп высокой плотности. Некоторые домовладельцы используют оболочку из труб канализации сечением 110 мм, помещая в них ПНД трубопровод — воздух является самым лучшим теплоизолятором.
В последнее время популярность приобретает метод нагрева наружной или внутренней оболочки труб саморегулирующимся электронагревательным кабелем, в торговой сети реализуются готовые системы с фитингами для ввода электрокабеля внутрь трубопровода. Таким образом, достигается наивысшая эффективность работ по прогреванию водопровода.
Утепление ППС скорлупой
Скорлупа из пенопласта вследствие низкой цены, доступности и подходящих физических характеристик является оптимальным вариантом для решения задачи, чем утеплить трубу подземного водопровода на улице. Монтаж скорлупы своими руками на трубопровод из ПНД не представляет особых трудностей для любого хозяина и проводится в следующей последовательности:
- На поднятый из траншеи трубопровод одевают пенопластовую оболочку, защелкивая замки и сдвигая каждый сегмент приблизительно на 1/3 по отношению к противоположному элементу. Элементы фиксируют на поверхности скотчем или пластиковыми стяжками.
- После фиксации сегментов ППС трубопровод опускают в траншею на заранее подготовленную песчаную подушку толщиной 150 — 200 мм — это предотвратит перекос теплоизоляционной оболочки с возможным изломом.
- Затем траншею засыпают поднятым на поверхность грунтом, выкладывают снятый дерн.
Монтаж ППС скорлупы
Утепление водопровода саморегулирующимся электрокабелем
Утепление подземного водопровода способом подогрева трубы электрическим кабелем — один из эффективных методов борьбы с промерзанием при неглубоком расположении водоподающей магистрали. Нагревательный кабель можно использовать по всей длине трубопровода или на отдельном участке, также его погружают внутрь трубной оболочки или оставляют снаружи, на поверхности трубы. На строительном рынке реализуют электрические кабели с фитингами для ввода в трубопровод, оснащенные герметизирующими резиновыми сальниками, сам провод имеет небольшую длину и обычно размещается на выходе напорной трубы из скважины. В этом месте эффективность его использования наиболее высока — нагретая вода будет поступать по всей магистрали от скважины до дома, предотвращая промерзание труб. К тому же прокладку кабеля в точке состыковки напорного трубопровода от электронасоса с водопроводной линией проще реализовать технически, чем в любом другом более труднодоступном месте, которого на протяжении всей водопроводной магистрали обычно нет.
Комплект с саморегулирующимся кабелем для помещения в трубопровод
Утепление трубы, когда водопровод находится в земле, а греть его электрокабелем нужно снаружи, проводят следующим образом:
- Располагают трубопровод ПНД на поверхности земли рядом с траншеей, очищают участок в местах прокладки электрокабеля от грязи.
- Обматывают трубную поверхность в месте контакта с электрокабелем фольгированным алюминиевым скотчем — это повышает теплопроводность оболочки в точке соприкосновения. Если провод размещают по прямой вдоль длины трубы, наклеивают одну или несколько прямых полосок фольгированного скотча, при спиральном размещении кабеля обматывают лентой полностью всю трубу.
- После укладки нагревательного провода прикручивают его тем же фольгированным скотчем к поверхности трубы по всей длине.
- Для снижения тепловых потерь обязательно используют наружную скорлупу из пенопласта ППС, пенополиуретана ППУ, которую одевают сверху разогревающего провода и фиксируют скотчем или пластиковыми стяжками.
Монтаж нагревательного электрокабеля на трубу
Для утепления водопроводных труб при индивидуальном водоснабжении чаще других используют недорогую скорлупу из пенопласта и самонагревающийся электрокабель, нередко оба способа совмещают. Проведение монтажных работ по размещению теплоизолирующей скорлупы и подогревающего провода не вызывает особых сложностей и не требует высокой квалификации, при знании технологии все действия в короткое время без больших трудозатрат может совершить один человек.
Основные способы утепления труб
Выбранный способ теплоизоляции водопроводной линии зависит от финансовых возможностей мастера, желания возиться с системой, глубины заложения трубопровода. Самый простой метод защиты коммуникации от мороза — проложить тубы ниже уровня промерзания почвы. Но для жителей северных регионов это невозможно или крайне затратно.
Электрокабель
Один из способов утепления водопроводной линии — использование электрического кабеля. Применять можно как наружный провод, так и внутренний. Первый монтируется легко своими руками. Внутренний кабель требует профессионального подхода. Технология его укладки сложнее.
Энергопотребление такого провода при подогреве линии составляет всего 10-20 Вт/погонный метр. А эффективность от него — 100%.
Укладку кабеля выполняют по спирали с равным шагом витка. Как правило, он составляет 10-20 см в зависимости от сечения труб. Чем оно больше, тем меньшим должно быть расстояние. Сверху кабель накрывают утепляющим материалом, избегая образования мостиков холода. Строительный сандвич фиксируют фольгированным (блестящим) скотчем.
Рулонные теплоизоляционные материалы
Теплоизоляционные материалы
Минеральная вата, вспененный полиэтилен «Энергофлекс» или стекловата — самые дешевые варианты утеплителей. Они склонны впитывать влагу и со временем терять свою воздушную структуру. Как вариант, некоторые мастера дополнительно укрывают вату сверху рулонами клеенки. А если еще раскошелиться, можно использовать и металлический кожух. Он будет выступать в качестве защитной верхней скорлупы.
Утепляют трубы водопровода ватой по такой технологии:
- Линию плотно оборачивают теплоизоляционным материалом так, чтобы не оставалось зазоров. Рулоны минваты крепят стальной проволокой.
- Сверху их укутывают плотным полиэтиленом, фиксируя все это скотчем по спирали.
- Остается произвести обратную засыпку линии.
Создание воздушной прослойки
Этот метод подразумевает использование еще одной полой трубы большего диаметра. В неё помещают водопроводную линию таким образом, чтобы в разнице сечений формировалась воздушная прослойка. Она станет служить водопроводу защитой от мороза. За счет свободной циркуляции воздуха в этой зоне вода в магистрали не замерзнет.
Скорлупа из пенополистирола или пенопласта
Такие утепляющие элементы имеют форму целых или разъемных цилиндров. Материал отличается такими преимуществами:
Надевают разъемную скорлупу на трубы таким образом:
- Устраивают нижнюю часть материала, затем верхнюю.
- Все стыки тщательно промазывают клеевым составом. Две части скорлупы следует сжать на время, чтобы клей хорошо схватился. Этого требует технология утепления водопровода из ПНД труб в земле.
- Последующие сегменты-цилиндры нужно монтировать со сдвигом горизонтального шва относительно каждого предыдущего. Это позволит уменьшить количество мостиков холода.
Готовая заводская труба
Теплоизолированные трубы
Этот способ утепления считается одним из самых дорогостоящих. Производитель предлагает мастеру уже готовые тубы, оснащенные теплоизоляционным материалом. Конструктивно — это одна основная пластиковая/полиэтиленовая труба, обернутая утеплителем и помещенная в другую (большую по диаметру). Остается лишь правильно уложить их в траншею.
Если дом зимой не используется, систему можно защитить, просто слив с нее воду. Иногда мастера прибегают к кардинально иному решению — держат кран постоянно открытым на минимум. Медленная циркуляция воды в магистрали не дает линии замерзнуть. Но этот способ затратный. Придется выкладываться по коммунальным платежам.
Правила строительства подземного водопровода
Основные документы, используемые при разработке схемы подземного водопровода на даче или в жилом доме:
- СП 31.13330.2012;
- СП 22.13330.2011;
- СП 25.13330.2012.
Основные положения нормативных документов
Основные положения нормативной документации:
- При прокладке труб необходимо учитывать глубину промерзания почвы, нормативы СП 31.13330.2012 рекомендуют укладывать трубу в грунте на 500 мм ниже, чем находится точка с температурой 0°С. Глубина определяется опытным путем или по собранной статистике, допускается расчетное определение параметра.
- При расчете глубины промерзания учитываются требования СП 22.13330.2011, оговаривающие корректировочные коэффициенты для различных типов грунта.
- В горных районах или при получении расчетного значения глубины промерзания более 2,5 м проводятся дополнительные вычисления в соответствии с приложением Г к нормативам СП 25.13330.2012.
- В зонах со среднегодовой устойчивой положительной температурой допускается введение корректирующего коэффициента 1,1, уменьшающего глубину прокладки магистралей.
Защита от воздействия низких температур
Для уменьшения глубины траншеи и снижения стоимости работ вводится теплоизоляция труб или устанавливаются устройства обогрева от внешнего источника тепла. Выбор теплоизоляции на трубы водоснабжения или способа обогрева зависит от характеристик перекачиваемой жидкости и климатических условий.
Почему нужно утеплять трубы в земле
Зимой вода в водопроводных магистралях может замерзнуть до 15 градусов ниже нуля даже на глубине до 2 метров. В некоторых особо холодных регионах нашей страны показатель может опуститься и до 20 градусов с отметкой минус. После превращения воды в лед, она перестает поступать в дома и жителям придется лишь ждать, пока она оттает. Но если водопроводные конструкции не утеплить, процесс таяния воды будет естественным путем происходить очень долго. В отдельных регионах они оттают под температурным воздействием не раньше марта-апреля. Но хотите ли вы всю зиму сидеть без воды? Вряд ли. Именно поэтому под землей водопроводные трубы следует утеплять. Также помните следующее:
- глубина траншеи должна быть максимально большой;
- водопроток под землей нуждается в дополнительном утеплении;
- если вы не уложитесь в 2 метра по причине твердой почвы и других факторов, то утеплять трубопровод нужно максимально.
Какие температуры выдерживают ПНД и ПВД трубы из полиэтилена/сшитого полиэтилена
Рассматривать альтернативы я решил с простейшего, а именно: с ПНД-труб.
Они изготавливаются из полиэтилена под невысоким (в сравнении с ПВД) давлением и температурой, отчего получаются гибкими, прочными и дешевыми. Они годятся как для полива, так и для водопровода в баню или дом.
Простейшее утепление полиэтиленовой трубы
Держат они температуру от -600 до +800 С, но не стоит обольщаться. Производители заявляют, что полиэтиленовые трубы «тянутся» и не рвутся от замерзших в них ледышек, но уже само образование пробки делает водопровод бесполезным.
В защиту ПНД/ПВД-изделий скажу, что им не страшны солнечные лучи (от слова вообще).
Есть еще понятие «сшитый» полиэтилен, где молекулы соединены друг с другом более прочно, отчего и характеристики лучше.
Покопавшись в «интернетах», я понял, что это отчасти маркетинговая уловка, а полноценно сшитая полиэтиленовая труба стоит значительно дороже обычного аналога. Плюс ко всему они уже побаиваются прямых солнечных лучей.
Тут я прикинул для себя два варианта:
- Собирать временный (летний) трубопровод для полива. Прикупив фитингов, фум-ленты и, вооружившись канцелярским ножом, я смогу организовать классный разборный полив для огорода.
- Не мелочусь и собираю всесезонный водопровод. Им можно и грядки поливать, и дом водой обеспечивать со скважины. Но повозиться придется знатно — выкопать траншею глубиной 1,5 метра под трубы, сварить стыки специальными сварными клещами, уложить трубы под уклоном и по возможности утеплить их стекловатой, пенопластом или вспененным полиуретаном.
