Caratteristiche ed esempio di calcolo del cavo scaldante elettrico per tubazioni dell'acqua

Gelate estreme e una posa insufficientemente profonda dei sistemi di approvvigionamento idrico possono portare al loro fallimento. La protezione antigelo può essere fornita dal riscaldamento del cavo. La sua installazione è possibile, sia nella fase di posa del sistema di approvvigionamento idrico (installazione esterna), sia in una tubazione già riempita (installazione interna).

L'installazione affidabile si ottiene grazie a dispositivi di fissaggio speciali. Il riscaldamento automatizzato delle tubazioni dell'acqua consente di ottimizzare l'utilizzo dell'elettricità.

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Perché tubi di calore?

I tubi di riscaldamento vengono utilizzati per proteggerli dal gelo in condizioni avverse di inverni estremi. Il riscaldamento delle condotte fognarie è obbligatorio nei seguenti casi:

• i tubi sono posati all'esterno dell'edificio;
• l'autostrada si trova al di sopra del livello di congelamento del suolo;
• ci sono punti in cui la condotta passa dalla parte sotterranea a quella a terra;
• si trova all'interno di un locale non riscaldato (seminterrato, mansarda, ecc.).

Anche se l'autostrada è posata, c'è il rischio che si congeli negli inverni estremamente freddi. Il liquido trasportato attraverso la fogna potrebbe non solidificarsi completamente, ma anche una cristallizzazione parziale può portare al blocco vasi d'acqua.

Un cavo speciale consente di riscaldare la superficie dei tubi alla temperatura ottimale e di mantenere gli indicatori impostati durante l'intero periodo di stabilizzazione delle basse temperature.

Di norma, un sistema di riscaldamento dei tubi è costituito da:

• tipo di cavo adatto;
• elementi di fissaggio che garantiscono un perfetto adattamento del cavo alla tubazione;
• cavi di alimentazione che collegano il sistema all'elettricità;
• elementi elettrici (giunti, scatole, termostati).

Il cavo può essere riscaldato fino a 120˚C. Tuttavia, vale la pena ricordare che questo indicatore è dannoso per i tubi di plastica.

Nel caso della posa di tubazioni in plastica, vale la pena scegliere un prodotto con una potenza non superiore a 11 W / m della linea.

Tipi di cavi scaldanti

Il cavo elettrico riscaldante per tubi di riscaldamento differisce per dimensioni, potenza e tipo di installazione. Ma, gli installatori distinguono due tipi principali prodotti:

• resistivo;
• autoregolante.

Il cavo riscaldante resistivo è costituito da due conduttori. Sulla loro superficie viene applicato un guscio termoisolante e schermante. L'essenza del lavoro del prodotto è paragonabile al principio di funzionamento dell'elemento riscaldante. Un cavo scaldante di tipo resistivo ha una resistenza rigorosamente specificata, quindi non può essere suddiviso in segmenti. Ciò rende difficile il processo di installazione.

Inoltre, il cavo riscalda la superficie della linea in modo uniforme per tutta la sua lunghezza, il che comporta un consumo di energia. Se una sezione del sistema si guasta, l'intero prodotto dovrà essere sostituito.

Il cavo autoregolante per riscaldamento può essere utilizzato per qualsiasi tipo di tubazione. La sua caratteristica è la presenza di una matrice semiconduttrice. È posizionato tra i conduttori dell'alimentazione di corrente. Un tale riscaldamento autoregolante il cavo del tubo è in grado di adattarsi in condizioni ambientali in diversi tratti della fognatura.

Ciò consente un uso più razionale dell'energia elettrica, ottimizzando l'efficienza del sistema. Il cavo autoregolante può essere suddiviso in segmenti.

Installazione del cavo all'esterno del tubo

L'installazione del cavo sulla tubazione per la protezione dal gelo può essere eseguita in due modi: all'esterno della tubazione e all'interno. La prima opzione è più semplice. Grazie a lui, è più facile eseguire sia l'installazione che lo smontaggio del sistema. Include i seguenti metodi:

1. Linearmente lungo la condotta fognaria. In questo caso, il riscaldamento elettrico è disposto su più linee parallele tra loro.
2. Spirale lungo l'autostrada. Tale installazione richiede il rispetto della fase di posa.
3. Ondulato. Il metodo è efficace se il cavo è più lungo del tubo e non è previsto il suo taglio (tipo resistivo).

Il riscaldamento elettrico, montato all'esterno, è caratterizzato da una potenza da 17 a 30 W/m ed oltre. Quando si installa un cavo termico riscaldante sulla tubazione, è necessario prestare attenzione alla forza del fissaggio. L'installazione viene eseguita con incrementi di 200 mm.

Le linee sono fissate con nastro o benda resistenti al calore. Se il riscaldamento elettrico è ricoperto di isolamento minerale, è preferibile fissare il prodotto con fascette di fissaggio o una benda d'acciaio.

Alla ricerca di elementi di fissaggio per riparare il riscaldamento, vale la pena prestare attenzione ai seguenti aspetti:

• funziona in modo più efficace sulla superficie principale;
• quando si utilizza una fascetta, vale la pena tener conto della sua resistenza agli agenti chimici e alle alte temperature;
• gli elementi di fissaggio in metallo non possono essere utilizzati se il cavo termico è inserito in una guaina polimerica;
• il nastro adesivo, che contiene alluminio, aumenta la potenza termica del sistema; è meglio usarlo per tubi fognari sintetici.

Installazione fai-da-te di un cavo scaldante su un tubo dell'acqua (video)

Installazione del cavo nel tubo

Un cavo scaldante è montato all'interno del tubo se è necessario riscaldare una piccola sezione della tubazione. Di norma vengono utilizzati prodotti con una potenza non superiore a 13 W / m. Molto spesso, questo metodo viene utilizzato per proteggere dal gelo le pompe situate all'esterno degli edifici.

Funziona un cavo termico simile, così come un cavo esterno autoregolante. Tuttavia, il suo l'installazione richiede l'installazione di un raccordo a T. Con il suo aiuto, puoi facilmente introdurre il riscaldamento elettrico all'interno della tubazione.

Sebbene un tale cavo termico sia efficace durante il funzionamento, il suo utilizzo presenta una serie di svantaggi, tra cui:

• diminuzione dell'affidabilità del sistema fognario a causa dell'introduzione di un tee;
• riduzione della portata del tubo (l'installazione interna è consentita solo se il suo diametro è di almeno 20 mm);
• aumento del rischio di intasamento;
• aumentando la complessità dell'installazione in presenza di curve e transizioni nel sistema di tubazioni.

Il riscaldamento all'interno del tubo è montato come segue:

1. Installare un raccordo a T o nel punto di ingresso del cavo.
2. Inserire un cavo termico autoregolante attraverso il tie-in.
3. Installare un'etichetta di avvertenza nel luogo di installazione del sistema di cavi.

La lunghezza del prodotto deve corrispondere alla lunghezza della linea. Non entrare nel riscaldamento interno dei tubi attraverso.

Come calcolare il cavo?

Affinché il riscaldamento elettrico protegga efficacemente la linea dal gelo, è necessario calcolarne correttamente la potenza. Ciò compenserà ugualmente la perdita di calore del sistema. Per eseguire il calcolo, vale la pena considerare i seguenti fattori:

• la temperatura ambiente minima per la regione in cui scorre il gasdotto;
• punto di montaggio della linea;
• il tipo di tubo, il materiale di fabbricazione, la sua lunghezza e la lunghezza della sezione da proteggere mediante riscaldamento;
• lo spessore dell'isolamento termico, nonché il coefficiente della sua conduttività termica;
• la presenza di rinforzi, supporti e altri elementi aggiuntivi nell'area selezionata.

Maggiori volumi di calore richiedono una lunghezza del tubo sottile e grande. È possibile calcolare la sufficienza dell'isolamento termico utilizzando la tabella del rapporto tra il diametro del prodotto e lo spessore dell'isolamento.

Ad esempio, se il diametro del segmento è di 15 mm, lo spessore dello strato protettivo dovrebbe essere di 20 mm, se il diametro è di 65 mm, anche l'isolamento termico dovrebbe avere uno spessore di 65 mm.

Se sono presenti supporti o raccordi sul tubo, è necessario utilizzare più cavi per garantirne il riscaldamento.

L'effetto della perdita di calore sulla quantità di cavo

Per calcolare quanta potenza elettrica di riscaldamento è necessaria per un'efficace protezione dal gelo,è necessario utilizzare il tavolo riscaldatore per tubi. Ciò tiene conto del suo diametro, della differenza tra la temperatura del liquido nel sistema e la temperatura ambiente minima per la regione presa, nonché dello spessore dell'isolamento.

Ad esempio, se lo spessore dell'isolamento è 20 mm, la temperatura minima è 20°C e il diametro del tubo è 25 mm, il coefficiente di dispersione termica sarà 6,6.

• Ltp è la lunghezza della linea;
• Q è il valore del coefficiente della fonte di calore dalla tabella data;
• P - alimentazione via cavo (ad esempio il prodotto 17KSTM ha una potenza di 17 W/m).

Dovresti prestare attenzione al fatto che il riscaldamento all'interno del tubo ha la stessa lunghezza della linea stessa, quindi non è necessario utilizzare la formula per calcoli aggiuntivi. Al valore ottenuto dalla formula, è necessario sommare la lunghezza degli elementi aggiuntivi del sistema (supporti, raccordi) per la loro efficace protezione contro il gelo.