Aquecimento de água: as melhores opções de aquecimento + análise das características técnicas

No inverno, devido à queda acentuada da temperatura do ar e ao congelamento do solo, podem formar-se tampões de gelo nos ramais externos do sistema de abastecimento de água. Para evitar que isto aconteça, é necessário organizar o aquecimento da água de abastecimento através de uma ou mais tecnologias eficazes.

O artigo que apresentamos descreve todos os métodos para evitar a formação de gelo nas tubulações de abastecimento de água. Diremos a você como manter adequadamente a funcionalidade das comunicações em climas frios e evitar quebras de equipamentos. Os que gostam de fazer você mesmo encontrarão instruções sobre como instalar sistemas de isolamento térmico e aquecimento.

Opções para isolar canos de água

O problema de isolamento térmico e aquecimento de tubos surgiu devido às mudanças sazonais de temperatura e, como resultado, ao aparecimento de uma camada superior de solo congelada.

No inverno, a profundidade de congelamento atinge em média 0,8-1,8 m, e nos pontos mais ao norte da Rússia - até 3,5 m.

Cavar valas profundas, mas estreitas, para instalar canos de água é extremamente irracional. Se ocorrer um avanço, o trabalho de reparo será complexo e demorado

Junto com a escavação de valas em grandes profundidades, será necessário equipar o cabeçote - instalar um caixão, onde normalmente ficam os equipamentos de bombeamento. São medidas dispendiosas e irracionais, para cuja implementação é necessário atrair equipamentos especiais.

Para economizar dinheiro e facilitar a manutenção do abastecimento de água, ele é colocado em pouca profundidade, utilizando diversos meios de isolamento - desde material de isolamento térmico ao cabo de aquecimento.

Tabela de perda de calor. A espessura do material de isolamento térmico depende do diâmetro do tubo. Assim, a perda de calor é calculada levando em consideração ambos os parâmetros

Freqüentemente, o método de aquecimento de um abastecimento de água subterrâneo é escolhido com base nas condições de instalação e em considerações econômicas. Às vezes é mais lucrativo combinar duas tecnologias diferentes. Por exemplo, um cabo é instalado ao longo de todo o comprimento do tubo, incluindo a extremidade abaixada no poço, e a parte localizada no topo do solo é isolada com uma bainha de espuma de poliestireno.

Método #1 – usando isolamento

O método tradicional e mais popular de aquecimento de tubos enterrados no solo, bem como de tubos de água “ar”, é o isolamento mecânico, produzido com materiais especiais.

A concha é selecionada com base nas condições de uma determinada região e em características particulares da situação geológica, por exemplo, a agressividade do solo ou a presença de lençóis freáticos elevados.

Existem vários requisitos para materiais. Eles devem ter as seguintes qualidades:

• baixa condutividade térmica – a chave para a eficiência e poupança energética;
• resistência ao desgaste, longa vida útil sem perda de qualidades básicas;
• resistência a substâncias orgânicas e químicas, bem como microorganismos e bactérias do solo;
• sem deformação em alta umidade e baixas temperaturas.

Os fabricantes costumam acompanhar os produtos com uma lista de características técnicas que devem ser levadas em consideração na escolha de opções alternativas. Há momentos em que a casca é feita de espuma de poliestireno extrudado É muito mais racional usar do que pulverizadores de poliuretano caros.

Materiais de isolamento populares:

Todos os materiais listados são relevantes e podem ser facilmente encontrados à venda. Deve-se dar preferência a isolamentos com baixa condutividade térmica e alta resistência.

É mais fácil instalar aquele que não requer ferramentas adicionais, é leve e pequeno em volume e pode ser bem processado.

Método #2 – isolamento de ar

Este método é utilizado em serviços públicos e na indústria, a instalação de uma almofada de ar protetora na dacha está associada a dificuldades. A tecnologia consiste em fornecer ar quente ao canal onde está localizado o abastecimento de água. A parte superior do tubo é coberta com qualquer tipo de isolamento térmico.

O método é racional para grandes instalações industriais, onde é possível cavar grandes valas para tubos e fornecer ar aquecido por meio de equipamentos especiais

Esta tecnologia tem variações. Por exemplo, se o diâmetro do tubo for pequeno, ele será colocado em um produto semelhante, mas de diâmetro maior. Esta disposição evita que a linha de água entre em contato direto com o solo e, portanto, esfrie. Além disso, é criado um pequeno espaço entre as paredes por onde circula o ar aquecido.

A desvantagem deste método é que ele não pode ser usado para tubulações de água que correm no solo. É relevante apenas para comunicações colocadas no solo, de preferência abaixo do nível de congelamento.

Método #3 – pressão alta

Existem normas que estabelecem a quantidade pressão da rede para vários tipos de instalações de abastecimento de água. Por exemplo, para edifícios altos, os parâmetros ideais são 4-4,5 bar, enquanto em casas particulares podem ser mais ou menos.

Normalmente, o equipamento de uma estação de bombeamento que fornece água de um poço é projetado para 1,5-2,7 bar. Instalação de fábrica do pressostato - 2,8-3 bar

A pressão máxima de operação para sistemas de abastecimento de água de residências particulares é considerada de 6,5 a 7 bar, mas tais indicadores são raros, mais frequentemente não chegam a 3 bar. Para proteger o abastecimento de água do congelamento, a pressão no sistema é aumentada, digamos, de 3 para 5 bar.

A principal condição é a instalação de equipamentos especiais, pois nem todos suportam tamanha pressão.

O aumento da pressão é mais frequentemente usado por trabalhadores de serviços públicos, mas os proprietários de casas de campo raramente a utilizam. Se a resistência do sistema permitir, a bomba é desligada durante o inverno e a pressão é elevada para 5 bar.

Método #4 - aquecimento com eletricidade

A instalação de um cabo de aquecimento é considerada o método mais eficaz de todos os métodos ativos.O princípio do aquecimento é simples: uma corrente elétrica passa por um fio instalado dentro ou fora do tubo e aumenta sua temperatura convertendo eletricidade em calor.

A corrente elétrica deve liberar a quantidade de calor necessária para manter a temperatura acima de 0°, para que a água na fase líquida não comece a cristalizar e virar gelo

PARA cabo de aquecimento aplicam-se requisitos especiais. Deve ser protegido tanto quanto possível de irritantes mecânicos externos e umidade. A casca deve ser resistente, sem furos ou defeitos.

Consideremos dois tipos de cabos que são usados ​​​​ativamente para aquecer tubulações que fornecem água para residências particulares.

Opção 1 – cabo resistivo

A vantagem do produto é uma liga metálica especialmente selecionada com alta resistência, que gera grande quantidade de calor. Dos dois tipos de cabo - núcleo único e núcleo duplo - a segunda opção é mais prática.

1 fio requer loopback do circuito elétrico. Isso significa que durante a instalação, ambas as extremidades devem estar conectadas à fonte de alimentação. Com 2 núcleos é mais simples: a primeira extremidade é conectada a uma fonte de eletricidade e a segunda é “em curto” colocando uma manga de contato nela.

Os dois fios desempenham funções diferentes: um serve como fonte de calor que aquece o abastecimento de água e o segundo fornece condutividade. Mas alguns cabos possuem ambos os núcleos de aquecimento

Os condutores são protegidos por uma bainha de polímero, geralmente multicamadas. Além disso, eles são cobertos na parte superior com uma blindagem de aterramento e na parte externa com um isolamento de PVC durável e resistente ao calor.

Por que escolher um cabo resistivo? Possui ótima transferência de calor, ou seja, esquenta muito e transfere calor para a tubulação de água.Pode ser fixado ao longo de todo o comprimento da linha, enrolado em nós de conexão e flanges.

Se a tubulação tiver uma estrutura complexa com muitas peças moldadas, o cabo deve ser levado aproximadamente 2 a 3 vezes mais longo para que seja suficiente para o enrolamento

As vantagens adicionais da opção resistiva são o custo acessível e a facilidade de instalação. Todas as operações de preparação e instalação podem ser realizadas de forma independente.

As desvantagens incluem a aquisição de equipamentos adicionais: máquinas, sensores, unidades de controle. Acredita-se que a luva final deva ser feita de fábrica para garantir a segurança e o bom funcionamento do aquecedor.

Opção 2 - fio de aquecimento autorregulável

O princípio de funcionamento e o design do cabo são fundamentalmente diferentes da primeira opção. Sistemas autorregulados reconhecido como mais econômico e conveniente de instalar.

Estrutura do cabo:

Entre dois núcleos condutores existe uma matriz semicondutora, cujo objetivo principal é gerar calor. A quantidade de calor depende da temperatura ambiente

Do ponto de vista do consumo de energia, este tipo de cabo parece ideal. Assim que a temperatura do ar ou do tubo diminui, aumenta o consumo de energia e gera mais calor e, à medida que a temperatura aumenta, a condutividade cai drasticamente.

A eficiência também aumenta com o aquecimento de seções individuais do abastecimento de água. Se o samreg for colocado ao longo da rua e dentro de ambientes sem aquecimento, ele aquecerá mais fortemente a “rua”, áreas mais frias. Quanto mais vulnerável for a área aquecida, mais calor o cabo gera.

Vantagens dos sistemas autorreguláveis:

• economia de energia;
• eficiência de aquecimento;
• distribuição por “zonas”;
• comprimento confortável.

Ao contrário do cabo resistivo, que é vendido pronto e tem um determinado comprimento, o samreg pode ser cortado conforme for conveniente. Normalmente, os locais de corte são indicados na casca, cujo intervalo é de 20 ou 50 cm.

Há também uma desvantagem - o aquecimento de áreas extensas custa muito caro. Se um cabo de baixa potência puder ser adquirido a um preço de 60-75 rublos/m, então o custo de um cabo potente e de alta qualidade chega a 300 rublos/m ou mais.

Recomendações e instruções de instalação

Cobrir um cano de água com isolamento térmico não é tão difícil quanto conectar cabos de aquecimento, então vejamos as nuances técnicas de instalação que se relacionam especificamente com equipamentos elétricos.

Instalação externa de cabo de aquecimento

A fixação ao longo da superfície externa do tubo é frequentemente praticada quando é necessário aquecer áreas abertas do sistema de abastecimento de água localizadas na base, porão ou caixão.

Existem duas maneiras de fixar o fio no tubo:

• esticar ao longo da superfície ao longo de todo o comprimento;
• enrole com uma espiral.

A primeira opção é mais econômica e prática se a potência do cabo for suficiente para aquecer o tubo. Em áreas particularmente frias, o segundo método pode ser utilizado, mas o consumo de fio aumentará.

A fixação ocorre na seguinte ordem:

Esta é a maneira mais fácil de instalar um cabo de aquecimento.

Recomendações para o dispositivo:

1. Para aquecer um cano de água de polipropileno com diâmetro de até 32 mm, basta fixar o cabo em um dos lados - não importa qual lado. Porém, se for necessário isolar o esgoto, o fio é fixado exclusivamente por baixo.
2. Se houver opção de isolamento, será necessário escolher um mais grosso. O cabo autorregulável não corre o risco de superaquecimento, mas a perda de calor será significativamente reduzida. Quanto mais grosso for o “casaco”, menos eletricidade o samreg gastará e maior será a economia.
3. O autoadesivo de alumínio é o melhor material para fixação em um tubo. O adesivo acrílico não desmorona sob a influência do calor, que é distribuído uniformemente por toda a superfície aquecida.
4. Os raios solares destroem alguns tipos de isolamentos e fixações, por isso para áreas abertas é melhor escolher pinças e fitas pretas que não reajam à radiação UV.

Se o cabo não for preso em linha reta, mas em espiral, o isolamento ocorrerá de acordo com o mesmo princípio - colocar um “casaco” e fixá-lo com braçadeiras. Sem isolamento, parte da energia será desperdiçada no aquecimento do ar.

As nuances de conectar um cabo autorregulável

É impraticável puxar os fios da blindagem para o tubo, então o samreg é conectado ao cabo de alimentação, que, por sua vez, é simplesmente conectado a uma tomada se necessário. Para funcionar, você precisará de um secador de cabelo, uma faca, um conjunto de tubos termorretráteis para crimpagem e mangas para conexão dos contatos.

Deve-se lembrar que os equipamentos elétricos tornam-se mais perigosos em ambientes úmidos, por isso atenção especial deve ser dada à estanqueidade.

Instruções fotográficas para conexão:

Como você pode ver, há dificuldades em instalação de cabos internos não, você só precisa realizar todas as manipulações com muito cuidado e consistência.

Ao escolher um cabo de alimentação, você deve considerar a localização da tomada. Se estiver localizado próximo a um tubo, você poderá comprar o produto mais curto, mas com mais frequência será necessário comprar um cabo de 4 a 5 metros.

Resta comprimir o final do samreg:

Com extremidade selada, o cabo está totalmente pronto para uso.Para evitar o congelamento da tubulação de água, resta fixar o samreg em toda a extensão da tubulação, isolá-la e inserir o plugue na tomada.

Em alguns casos, a instalação de um cabo externo é considerada malsucedida, por exemplo, se passar por lajes ou blocos de concreto de um poço. Em seguida, a instalação interna é usada.

Se para aquecimento externo for melhor usar um produto do tipo plano, então para aquecimento interno é adequado um cabo especial com seção transversal redonda e impermeabilização especialmente confiável.

Esquema de instalação de um cabo de aquecimento dentro de um tubo. Para a instalação, você precisará de um tee, um conjunto de equipamentos de encanamento e um conjunto de retentor de óleo com vedação de borracha.

Instalação interna cabo de aquecimento requer cuidados especiais e cumprimento de certas regras. Por exemplo, você não pode passar o cabo pelos nós onde as conexões roscadas se projetam por dentro - bordas afiadas podem danificar a bainha protetora.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Instruções de instalação ao ar livre:

Vídeo nº 2. Descrição detalhada da instalação interna:

Vídeo nº 1. Aplicação prática em condições de dacha:

Se você escolher o método correto de isolamento do abastecimento de água e realizar os trabalhos de instalação de acordo com as normas, não haverá problemas com as tubulações no inverno. O isolamento da linha principal colocada no solo deve ser cuidado com antecedência, e as áreas abertas podem ser isoladas termicamente em qualquer momento conveniente.

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