Cabo de aquecimento para canos de esgoto: tipos, como escolher e instalar corretamente

Perfurar o sistema de esgoto externo mais profundamente do que o 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 se familiarizar com as características de sua instalação, não concorda?

Com o artigo que propomos, você aprenderá tudo sobre a instalação de aquecimento por cabo de uma tubulação de esgoto. Diremos como funciona um cabo de aquecimento e como escolher com sabedoria a melhor opção. Para proprietários independentes, é fornecido um guia passo a passo sobre instalação e fixação.

Por que os esgotos congelam?

O problema do congelamento das tubulações de esgoto não é detectado imediatamente. Ao contrário das comunicações de abastecimento 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 na rede de esgoto geralmente tem uma temperatura mais alta do que, por exemplo, a água de um poço. Portanto, o congelamento das águas residuais ocorre gradualmente.

A princípio, 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 densa massa congelada, após o que o problema se torna óbvio. Encanamento defeituoso, como torneira ou tanque com vazamento, pode piorar o problema.

Pequenas porções de água entram no esgoto, esfriam rapidamente e congelam.Mesmo a correta instalação das tubulações de esgoto e a presença de uma camada de isolamento nem sempre evitam o congelamento dos ralos. Descongelar um esgoto congelado é problemático, além disso, esse fenômeno pode causar danos às tubulações, algumas das quais deverão ser substituídas.

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

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

Ao utilizar um sistema deste tipo, o volume de escavação é sensivelmente reduzido, pois a profundidade da vala pode ser reduzida a um nível aceitável sem a preocupação com o congelamento do solo.

Como funciona um cabo de aquecimento?

Um aquecimento ou cabo quente é um sistema de aquecimento para tubos colocados profundamente no solo. Um cabo elétrico em uma bainha isolante é fixado ao tubo e conectado à fonte de alimentação. O tubo aquece e, como resultado, as águas residuais adquirem uma temperatura consistentemente elevada, o que as protege de forma fiável do congelamento.

Existem cabos para aquecimento externo ou interno de tubos. O primeiro é colocado na parte externa da estrutura e o segundo na parte interna. Acredita-se que a instalação externa seja mais fácil de realizar do que a instalação interna, por isso é mais procurada. Além do cabo externo, também é utilizada uma película de aquecimento.

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

A estrutura é totalmente envolvida com este material e posteriormente fixada. O filme proporciona um aquecimento mais uniforme do tubo que o cabo, tem menor potência, o que permite uma ligeira redução nos custos operacionais.

Três tipos de cabo podem ser usados ​​para aquecer tubos:

• autorregulação;
• 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 aquece e aumenta à medida que a temperatura diminui.

O cabo autorregulável é mais procurado nas condições modernas, pois é fácil de instalar, 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 seções individuais da tubulação. O resultado é uma maior qualidade de aquecimento, cabo autorregulável durará mais e não há necessidade de instalar termostatos.

Um cabo resistivo não possui tais capacidades, mas tem um preço mais razoável em comparação aos sistemas autorreguláveis. Ao instalar este tipo de cabo, será necessário instalar um conjunto de sensores de temperatura e termostatos para garantir que o modo de operação do sistema mude quando o clima muda.

O cabo resistivo custa menos que os análogos autorreguláveis.Se esta opção for selecionada, a densidade de potência apropriada deve ser cuidadosamente calculada para evitar superaquecimento

Se este requisito for negligenciado, o risco de superaquecimento e quebra do cabo aumenta. O cabo zonal também não tem capacidade de regular a resistência, mas este sistema não gera calor em toda a sua extensão, mas apenas em determinadas áreas. Esse cabo pode ser cortado em fragmentos separados, o que é conveniente ao instalar tubulações de configurações complexas.

Também é amplamente utilizado na instalação de esgotos metálicos ou no aquecimento de recipientes. É importante notar que as estruturas de aquecimento enterradas no solo não são a única área onde podem ser utilizados cabos de aquecimento. Também é utilizado para aquecer tubos colocados na superfície ou em ambientes não aquecidos.

Às vezes, o cabo é usado apenas para determinadas seções da tubulação, por exemplo, partes que vão para a superfície. Os sistemas montados dentro de um tubo são usados ​​​​relativamente raramente. Na maioria das vezes, eles são usados ​​se a tubulação já estiver enterrada e a instalação de um cabo externo exigiria extensos trabalhos de escavação.

Dessa forma, a instalação de um cabo interno custará muito menos. Mas esses cabos geralmente são recomendados para uso apenas em tubos de pequeno diâmetro, pois sua potência é baixa.

Varia entre 9-13 W/m, o que geralmente não é suficiente para grandes tubulações de esgoto. O comprimento desse cabo, por razões óbvias, deve ser igual ao comprimento do tubo. O cabo de aquecimento interno é feito apenas do tipo autorregulável.

Como escolher o cabo certo?

Ao escolher um cabo quente adequado, você precisa decidir não apenas seu tipo, mas também a potência correta.

Neste caso, é necessário levar em consideração parâmetros como:

• finalidade da estrutura (os cálculos são realizados de forma diferenciada para redes de esgoto e abastecimento de água);
• o material com que é feito o sistema de esgoto;
• diâmetro do gasoduto;
• características da área que deverá ser aquecida;
• características do material de isolamento térmico utilizado.

Com base nessas informações, calcula-se a perda de calor por metro da estrutura, seleciona-se o tipo de cabo e sua potência e, em seguida, determina-se o comprimento adequado do conjunto. Os cálculos podem ser realizados por meio de uma fórmula especial, por meio de tabelas de cálculo ou por meio de uma calculadora online.

A fórmula de cálculo fica assim:

Qtr – perda de calor na tubulação (W); — coeficiente de condutividade térmica do isolamento; Ltr — comprimento do tubo aquecido (m); tin é a temperatura do conteúdo do tubo (C), tout é a temperatura ambiente mínima (C); D - diâmetro externo das comunicações incluindo isolamento (m); d - diâmetro externo das comunicações (m); 1.3 - fator de segurança

Uma vez calculada a perda de calor, o comprimento do sistema deve ser calculado. Para isso, o valor obtido deve ser dividido pela potência específica do cabo do dispositivo de aquecimento. O resultado deve ser aumentado levando em consideração o aquecimento de elementos adicionais. A potência do cabo de esgoto começa em 17 W/m e pode ultrapassar 30 W/m.

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

Usando a tabela, escolher a opção adequada é um pouco mais fácil. Para isso, primeiro é necessário saber o diâmetro do tubo e a espessura do isolamento térmico, bem como a diferença esperada entre a temperatura do ar e o conteúdo da tubulação. Este último indicador pode ser encontrado utilizando 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. Então você deve calcular o comprimento total do cabo. Para isso, o tamanho da perda específica de calor obtida na tabela deve ser multiplicado pelo comprimento da tubulação e por um fator de 1,3.

A tabela permite encontrar o tamanho da perda de calor específica de um tubo de 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. Então você precisa levar em consideração a influência de elementos adicionais, se houver. Você pode encontrar calculadoras on-line convenientes em sites especializados. Nos campos apropriados você precisa inserir os dados necessários, por exemplo, diâmetro do tubo, espessura do isolamento, temperatura ambiente e do fluido de trabalho, região, etc.

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

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

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

Cálculos complexos não serão necessários para esgotos que não são usados ​​com frequência, por exemplo, em uma casa de verão ou em uma casa que é usada apenas ocasionalmente. Nessa situação, basta pegar um cabo com potência de 17 W/m e comprimento correspondente ao tamanho do tubo. Um cabo desta potência pode ser utilizado tanto fora quanto dentro da tubulação, não sendo necessária a instalação de prensa-cabo.

Ao escolher uma opção adequada de cabo de aquecimento, você deve comparar seu desempenho com os dados calculados sobre a provável perda de calor da tubulação de esgoto

Para colocando o cabo de aquecimento dentro do tubo escolha um cabo com proteção especial contra influências agressivas, por exemplo, DVU-13. Em alguns casos, a marca Lavita RGS 30-2CR é utilizada para instalação interna. Isto não é totalmente correto, mas é uma solução aceitável.

Este cabo destina-se ao aquecimento de telhados ou bueiros, por isso não está protegido de substâncias corrosivas. Só pode ser considerada uma opção temporária, pois se for utilizado por muito tempo em condições inadequadas, o cabo Lavita RGS 30-2CR irá inevitavelmente quebrar.

Regras para instalação de cabos em tubos

Colocar um cabo de aquecimento é um processo relativamente simples. É simplesmente fixado à superfície do tubo, geralmente longitudinalmente, em uma tira. Alguns projetos incluem instalação em espiral. Neste caso, o passo calculado entre as voltas da espiral deve ser mantido com precisão para que o tubo seja aquecido uniformemente.

Após a fixação do cabo de aquecimento na tubulação de esgoto, recomenda-se colocar adicionalmente uma camada de isolamento térmico para melhorar a qualidade do aquecimento

Cruzar seções individuais do cabo de aquecimento é inaceitável. Dependendo do tipo, o cabo é fixado com fita adesiva resistente ao calor ou braçadeiras de montagem. O passo entre os pontos de fixação deve ser de pelo menos 200 mm. Para fixar o cabo na bainha mineral, são utilizados fixadores metálicos: tiras de amarração ou uma bandagem especial.

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

Isso nem sempre é útil e 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 de polímero. 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 do aquecimento e torná-lo mais uniforme

Ao colocar em um tubo de polímero, a fita metalizada é colocada sob e acima do cabo. Isto aumenta ligeiramente a produção térmica e também ajuda a aquecer a tubulação uniformemente. Cabos de aquecimento raramente são usados ​​dentro de esgotos.

Normalmente, pequenas áreas do sistema que não estão localizadas no solo são aquecidas desta forma, por exemplo, bombas de esgoto, estimulando o movimento de águas residuais se o movimento natural for difícil ou impossível.

Para instalar o cabo interno pode ser necessária uma luva de fixação e vedação, um acoplamento, um conjunto de arruelas, entre outros elementos (+)

Para instalar o cabo interno em um tubo cuja instalação foi concluída, primeiro você precisará cortar um T no sistema. Isso fará um furo para inserir o cabo na tubulação.

Além disso, pode ser necessário um acoplamento de niple especial. Tal solução pode piorar um pouco as características do sistema de esgoto, por exemplo, no local onde o tee está instalado, a folga da tubulação diminuirá ligeiramente.

Isso aumenta a probabilidade de acúmulo de detritos e causando entupimentos. Dificuldades com o cabo interno são inevitáveis ​​se a tubulação tiver várias voltas, curvas, etc. Não é fácil realizar trabalhos internos de instalação de cabos quentes, bem como 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, verifique cuidadosamente todos os pontos de conexão. Se você utilizar sensores térmicos, será mais fácil determinar o tempo de ativação e desligamento do sistema.

Você pode automatizar o processo usando um relé. Se a potência do cabo colocado em uma linha não for suficiente, você pode instalá-lo em espiral ou colocar duas linhas paralelas. O principal é que as seções individuais não se sobreponham e não haja superaquecimento. Para tornar o aquecimento da estrutura mais uniforme, às vezes o tubo é primeiro embrulhado em papel alumínio e depois colocado um cabo por cima.

Estes exemplos permitem ter uma ideia de como conectar corretamente os cabos de alimentação e aquecimento, bem como o procedimento para isolá-los (+)

Os sensores de temperatura são instalados após a instalação do isolamento.Recomenda-se aplicar marcações na parte superior que reflitam a posição dos elementos de aquecimento. Para conectando o cabo de aquecimento Você precisará de um pedaço de tubo termorretrátil para conectar-se à rede elétrica. Em seguida, cerca de 50 mm de isolamento e 10 mm de trança são removidos da borda do cabo.

As extremidades separadas e desencapadas são protegidas com pedaços de tubo termorretrátil de diâmetro adequado e aquecidas com secador de cabelo. Agora você precisa descascar cerca de 6 mm de fio, enrolá-lo em espiral e prendê-lo em um tubo de metal. Manipulações semelhantes deverão ser feitas com o cabo de alimentação.

Cerca de 80 mm precisam ser limpos de isolamento e revestimento e divididos em fios separados. As extremidades resultantes são cortadas em 35 mm, mas um fio deve ser deixado sem corte para aterramento. Fios de 6 mm também são descascados aqui.

Agora as extremidades do elemento de aquecimento e dos cabos de alimentação estão conectadas em um tubo termorretrátil equipado com uma luva de metal. É aquecido e fixado, o ponto de contato é enrolado com fita térmica e depois coberto com outro tubo de proteção.

Ele apresentará as especificidades da escolha de tubos diretamente para a instalação de um sistema de esgoto autônomo. próximo artigo, cujo conteúdo aconselhamos que você se familiarize.

Um exemplo de sistema de esgoto aquecido

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

Para que o funcionamento do sistema elétrico de aquecimento seja eficaz e vise diretamente a manutenção da temperatura positiva da tubulação de esgoto, as comunicações são feitas em vala isolada:

Depois de certificar-se de que a tubulação de esgoto montada está estanque ou eliminou o vazamento, se houver, proceda à colocação do cabo de aquecimento.

No exemplo, o cabo de aquecimento é colocado próximo ao fundo da bandeja, mas sem tocá-la. Fixado ao tubo em forma de grande laço, partindo do riser localizado na casa e retornando

Tendo decidido a posição ideal do cabo de aquecimento, proceda à sua fixação:

Para que o sistema de comunicações de aquecimento funcione automaticamente, um sensor de temperatura é conectado a ele:

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Recomendações detalhadas para instalar um cabo quente em um tubo com diâmetro de 110 mm podem ser encontradas aqui:

Este vídeo apresenta uma opção de instalação de rede de esgoto por meio de cabo interno:

Aqui está uma visão geral dos recursos de funcionamento e instalação de um cabo autorregulável:

O cabo quente resolve o problema de congelamento de canos de esgoto no inverno com muito mais eficácia do que outros meios. O consumo de eletricidade é mínimo. Se a instalação for feita corretamente, o cabo funcionará por muitos anos sem quebras.

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