Водоснабдителната система от кладенеца до къщата в Тюмен замръзна - изолация на тръбата чрез инсталиране на електрически кабел
Водопровод с нагревателен кабел
В частни къщи и вили има проблемзамръзване на вода във водоснабдяването от кладенец или кладенец към къщата през зимата. Преди това този проблем беше решен чрез полагане на водопровод в земята на голяма дълбочина, под дълбочината на замръзване. Но тъй като на територията на България тя може да бъде доста голяма, до 2,5 метра, за гарантирана защита се наложи извършването на значителни по обем земни работи. Често въпросът се усложнява от факта, че предприемачът, като правило, започва да въвежда комуникации в къщата не в процеса, а след строителството. Поради това е необходимо да се извърши водопровод под основата, което допълнително усложнява задачата. За щастие съвременните технологии ни позволяват да решим този проблем надеждно и без големи разходи. Например, с помощта на устройство за захранване с нагрята вода, с едновременно полагане на тръба и кабел, който го нагрява (топлинен индикатор).
За водопровод с нагревателен електрически кабел дълбочината на замръзване на почвата, както и дълбочината на полагане на водопровод от кладенец до вода, нямат голямо значение. Но за компетентното изпълнение на работата е необходимо да се вземат предвид някои фактори.
Водата е едно от най-поглъщащите топлина вещества на земята. Освен това, когато замръзне, се отделя много топлина, приблизително същото като когато се охлади от 80 градуса до нула. Това ви позволява да имате някакъв вид защитен температурен буфер. Достатъчно е да предотвратим хипотермия на водата до 0 градуса и тогава самата природа ще ни даде преднина и водата в кладенеца няма да замръзне дълго време.
Инсталирането на захранване с топла вода е доста прост въпрос. Използва се конвенционална тръба, която е направена отполиетилен ниско налягане (т.нар. HDPE), с диаметър 20-25 mm, около който спираловидно е навит нагревателен кабел. Няколко навивки електрически кабел са достатъчни за един метър. Нашата задача е да компенсираме топлинните загуби на водоснабдителната система с отопление, а не да загряваме водата от кладенеца, така че материалът на тръбата, метал или полиетилен, не играе никаква роля. Просто трябва да поставим тръбата в някакъв вид термостат, който ще предпази топлината от водата да избяга в замръзналата земя. Следователно тръба с топлоизолиращ кабел се поставя в обвивка, изработена от топлоизолатор. Всеки хигроскопичен материал може да служи като изолатор - екструдиран пенополистирол, пенополиетилен, експандиран глинен бетон, пенобетон и др. За допълнителна защита на водопровода е препоръчително да поставите тръба с нагревателен кабел и обвита с изолация в друга тръба с по-голям диаметър. Например в тръби, предназначени за автономна канализация. Факт е, че почвата около тръбата постепенно ще се уплътни и може да деформира изолацията, да влоши нейните свойства. Такава тръба ще позволи, ако е необходимо, да се ремонтира водоснабдителната система, без да се прибягва до изкопни работи или пробиване. Ще бъде достатъчно да извадите цялата конструкция от страната на мазето на къщата или от страната на кесона близо до кладенеца или кладенеца.
Освен това по дънотона изкопа за водоснабдяване е желателно да се направи добър дренаж от натрошен камък, тъй като през пролетта най-вероятно ще бъде наводнен с топена вода. За да направите това, на всеки 2 метра от дължината на изкопа се пробиват дренажни кладенци с дълбочина под точката на замръзване на почвата и в тях се монтират дренажни тръби. Сега водата, която е попаднала в изкопа, незабавно ще потече надолу в незамръзналата почва и ще се отцеди, без да навреди на изолацията. Разрезът на целия изкоп можете да видите на скицата (фиг. 2).
Но тъй катоотопление на водопроводелектрически кабел продължава няколко месеца в годината, общата цена за удоволствието да има вода през цялото време може да бъде доста кръгла, ако мощността на самия нагревателен кабел не е първоначално оптимизирана. Следователно, ние изчисляваме минималната необходима мощност, която трябва да бъде доведена до един конвенционален линеен метър от топла вода от кладенец. За пример за изчисление, нека вземем най-типичния вариант. Водопроводна тръба с диаметър 25 мм (1 инч) е обвита със слой изолация от разпенен полиетилен (т.нар. енергиен флекс) с дебелина 5 см. Нека изчислим топлинните загуби на такава изолация.
Няма да притесняваме читателя с най-простите аритметични изчисления на повърхността на такъв дълъг метър цилиндър, но да кажем веднага - това е около 0,4 квадратни метра. метра. Топлопроводимостта на енергийния флекс материал с тази дебелина е не повече от 1-1,5 W за всеки градус температурна разлика вътре и извън изолацията с площ от 1 кв.м. Това означава, че ще губим приблизително 0,5 - 0,6 W на градус. Почвата под снега не се охлажда толкова, колкото въздухът, дори и в най-големите студове, така че температурата й рядко пада под минус 5 - 10 градуса. Температурата на водата във водоснабдителната система е равна на температурата на подпочвените води или водата от кладенец и е приблизително +3 - +5 градуса, тоестзамръзването й в кладенеца не е възможно. Така реалната температурна разлика едва ли ще надхвърли 15-20 градуса. Съответно, мощността на нагревателния кабел на линеен метър водоснабдяване (а не целия кабел!) Трябва да бъде около 10-15 вата.
Трябва да кажа, че това са гранични състояния. В действителност винаги е полезно да имате доста голям резерв в случай на необичайни студове при липса на снежна покривка. Поради това е по-добре да увеличите мощността на електрическия кабел с 1,5-2 пъти. Но за спестяванеелектричество, включете го не постоянно, а периодично, като използвате таймери, температурни сензори или саморегулиращ се кабел.
За съжаление, отоплителният период в нашата страна може да продължи повече от шест месеца и дори най-оптималният алгоритъм за работа натоплинен кабел няма да намали значително разходите за отопление на водоснабдяването. Затоплянето дори на 10-15 метра тръба изисква обща мощност от 100-200 W, а на ден "тече" 0,5-1 kWh електроенергия на брояча. А за целия сезон? Ето защо, както се досещате от изчисленията, е по-добре да инвестирате пари не в самото отопление, а в изолацията на тръбата. Тогава загубата на топлина ще бъде минимална, кабелът ще работи от време на време и средствата, инвестирани в изолацията, бързо ще се изплатят поради спестявания.