Grelni kabel za kanalizacijske cevi: vrste, kako izbrati in pravilno izvesti montažo

Poglabljanje zunanje kanalizacije pod nivo zmrzovanja tal – je zamudno delo, zlasti če se dela izvajajo pozimi. Alternativna možnost zaščite pred zmrzovanjem – grelni kabel za kanalizacijske cevi. Z značilnostmi njegovega polaganja se je vredno seznaniti, se strinjate?

Iz predlaganega članka boste izvedeli vse o napravi kabelskega ogrevanja kanalizacijskega cevovoda. Povedali vam bomo, kako deluje grelni kabel in kako pravilno izbrati optimalno možnost. Za samostojne lastnike je podan vodnik po korakih za polaganje in pritrjevanje.

Zakaj kanalizacija zmrzuje?

Problem zmrzovanja kanalizacijske cevi se ne odkrije takoj. Za razliko od vodovodnih napeljav tok tekočine tukaj ni stalen in ne zapolni popolnoma preseka cevi.

Poleg tega imajo odplake, ki vstopajo v kanalizacijski sistem, običajno višjo temperaturo kot na primer voda iz vodnjaka. Zato zmrzovanje odtokov poteka postopoma.

Najprej lahko zmrzne le majhen del vsebine kanalizacije, nato se pojavi še en sloj zmrznjenih nečistoč itd. Postopoma se celotna svetlina cevi napolni z gosto zmrznjeno maso, po čemer problem postane očiten. Problem lahko poslabša okvarjena vodovodna napeljava, na primer puščajoča pipa ali kotliček.

Majhne količine vode pridejo v kanalizacijo, se hitro ohladijo in zmrznejo. Tudi pravilno polaganje kanalizacijskih cevi in prisotnost izolacijske plasti ne preprečita vedno zmrzovanja odtokov. Odmrzovanje zmrznjene kanalizacije je zamudno, poleg tega lahko ta pojav povzroči poškodbe cevi, del katerih bo treba zamenjati.

Zmrzovanje kanalizacijske cevi lahko poteka postopoma, plast za plastjo, rahlo puščajoča vodovodna napeljava pa le povečuje nevarnost tega neprijetnega pojava.

Zato se priporoča polaganje kanalizacije pod nivo zmrzovanja tal z obveznim izoliranjem napeljav. Če v južnih regijah in srednjem pasu običajno ni težava izkopati dovolj globok jarek, je na severu vse nekoliko bolj zapleteno. V tej situaciji je uporaba posebnega grelnega kabla več kot primerna.

Pri uporabi sistema te vrste se obseg zemeljskih del znatno zmanjša, saj lahko globino jarka zmanjšamo na sprejemljivo raven, ne da bi skrbeli za zmrzovanje tal.

Kako deluje grelni kabel?

Grelec ali grelni kabel predstavlja sistem za ogrevanje cevi, položenih v zemljino maso. Električni kabel v izolacijskem plašču se pritrdi na cev in priključi na električno napajanje. Cev se segreje, zato odpadna voda pridobi stalno visoko temperaturo, kar jo zanesljivo varuje pred zmrzovanjem.

Ločimo kabel za zunanje ogrevanje cevi in za notranje. Prvega polagamo zunaj konstrukcije, drugega – znotraj. Velja, da je zunanja namestitev enostavnejša od notranje, zato je bolj iskana. Poleg zunanjega kabla se uporablja tudi grelna folija.

Ogrevanje s folijo za kanalizacijske sisteme se ne uporablja pogosto. Z materialom je treba oviti celotno cev, kar oteži namestitev, vendar zagotavlja enakomerno segrevanje.

S tem materialom v celoti ovijemo konstrukcijo, nato pa ga pritrdimo. Folija zagotavlja bolj enakomerno ogrevanje cevi kot kabel, ima manjšo moč, kar omogoča nekoliko nižje obratovalne stroške.

Za ogrevanje cevi lahko uporabimo kabel treh vrst:

• samoregulacijski;
• rezistivni;
• conski.

Samoregulacijski kabel velja za izjemno priročno možnost, saj lahko samodejno spreminja temperaturo ogrevanja glede na podnebne razmere. Upornost kabla se zmanjša, če se zemljina bolj segreje, in poveča, ko se temperatura zniža.

Samoregulacijski kabel je v sodobnih razmerah najbolj iskan, saj ga je preprosto položiti, je zanesljivejši in ne zahteva dodatnih elementov za namestitev.

Takšna sprememba načina delovanja zmanjša skupno moč sistema, tj. omogoča prihranek električne energije. Poleg tega je lahko sprememba upornosti različna na posameznih odsekih cevovoda. Posledica je višja kakovost segrevanja, sam samoregulacijski kabel bo zdržal dlje, prav tako ni treba namestiti termostatov.

Rezistivni kabel teh zmožnosti nima, vendar se v primerjavi s samoregulacijskimi sistemi odlikuje po zmernejši ceni. Pri namestitvi kabla te vrste bo treba namestiti niz temperaturnih senzorjev in termostatov, da se zagotovi spreminjanje načina delovanja sistema ob spremembi vremena.

Rezistivni kabel stane manj kot samoregulacijske različice. Če je izbrana ta možnost, je treba skrbno izračunati ustrezno specifično moč, da se prepreči pregrevanje.

Če se to zahtevo zanemari, se poveča tveganje za pregrevanje kabla in njegovo okvaro. Zonski kabel prav tako nima zmožnosti uravnavanja upora, vendar ta sistem ne ustvarja toplote po celotni dolžini, ampak le na posameznih odsekih. Takšen kabel je mogoče razrezati na posamezne dele, kar je priročno pri montaži cevovodov kompleksne konfiguracije.

Prav tako se pogosto uporablja pri montaži kovinske kanalizacije ali za ogrevanje rezervoarjev. Omeniti velja, da ogrevanje konstrukcij, zakopanih v zemljo – ni edino področje uporabe grelnega kabla. Uporablja se tudi za ogrevanje cevi, položenih na površini ali v prostorih, ki niso ogrevani.

Včasih se kabel uporablja samo za posamezne odseke cevovoda, na primer dele, ki prihajajo na površje. Sistemi, ki so nameščeni znotraj cevi, se uporabljajo relativno redko. Najpogosteje se uporabljajo, če je cevovod že položen v zemljo in bi montaža zunanjega kabla zahtevala obsežna zemeljska dela.

Tako bo namestitev notranjega kabla precej cenejša. Vendar se takšni kabli običajno priporočajo samo za uporabo znotraj cevi majhnega premera, saj je njihova moč majhna.

Ta se giblje v območju 9–13 W/m, kar za velike kanalizacijske cevi praviloma ni dovolj. Dolžina takšnega kabla mora iz očitnih razlogov biti enaka dolžini cevi. Notranji grelni kabel se izdeluje samo samoregulacijskega tipa.

Kako izbrati pravi kabel?

Pri izbiri ustreznega grelnega kabla se je treba odločiti ne le za njegovo vrsto, ampak tudi pravilno izbrati njegovo moč.

Pri tem je treba upoštevati naslednje parametre:

• namen konstrukcije (za kanalizacijo in vodovod se izračuni izvajajo različno);
• material, iz katerega je izdelana kanalizacija;
• premer cevovoda;
• značilnosti območja, ki ga nameravamo ogrevati;
• značilnost uporabljenega toplotnoizolacijskega materiala.

Na podlagi teh podatkov se izračunajo toplotne izgube na vsak meter konstrukcije, izbere se vrsta kabla, njegova moč, nato pa se določi ustrezna dolžina kompleta. Izračune je mogoče izvesti s posebno formulo, z uporabo računskih tabel ali s spletnim kalkulatorjem.

Računska formula je naslednja:

Qtr – toplotne izgube cevi (W); – koeficient toplotne prevodnosti izolacije; Ltr – dolžina ogrevane cevi (m); tvn – temperatura vsebine cevi (°C), tnar – minimalna temperatura okolice (°C); D – zunanji premer komunikacij z upoštevano izolacijo (m); d – zunanji premer komunikacij (m); 1,3 – varnostni koeficient

Ko so toplotne izgube izračunane, je treba izračunati dolžino sistema. Za to je treba dobljeno vrednost deliti s specifično močjo kabla grelne naprave. Rezultat je treba povečati, pri čemer se upošteva ogrevanje dodatnih elementov. Moč kabla za kanalizacijo se začne pri 17 W/m in lahko presega 30 W/m.

Če gre za kanalizacijske cevovode iz polietilena in PVC, je 17 W/m – to največja moč. Če uporabite zmogljivejši kabel, je velika verjetnost pregrevanja in poškodbe cevi. Podatke o karakteristikah izdelka najdete v njegovem tehničnem listu.

S pomočjo tabele je nekoliko lažje izbrati primerno možnost. Za to morate najprej ugotoviti premer cevi in debelino toplotne izolacije ter predvideno razliko med temperaturo zraka in vsebino cevovoda. Zadnji podatek lahko poiščete s pomočjo referenčnih podatkov, odvisno od regije.

Na presečišču ustrezne vrstice in stolpca lahko najdete vrednost toplotnih izgub na en meter cevi. Nato morate izračunati skupno dolžino kabla. Za to je treba vrednost specifičnih toplotnih izgub, dobljeno iz tabele, pomnožiti z dolžino cevovoda in koeficientom 1,3.

Tabela omogoča iskanje vrednosti specifičnih toplotnih izgub cevi določenega premera, pri čemer se upošteva debelina toplotnoizolacijskega materiala in pogoji delovanja cevovoda (+)

Dobljeni rezultat je treba deliti s specifično močjo kabla. Nato morate upoštevati vpliv dodatnih elementov, če ti obstajajo. Na strokovnih spletnih straneh lahko najdete priročne spletne kalkulatorje. V ustrezna polja morate vnesti potrebne podatke, na primer premer cevi, debelino izolacije, temperaturo okolice in delovne tekočine, regijo itd.

Takšni programi običajno uporabniku ponujajo dodatne možnosti, na primer pomagajo izračunati potreben premer kanalizacije, dimenzije sloja toplotne izolacije, vrsto izolacije itd.

Opcijsko lahko izberete vrsto polaganja, ugotovite ustrezen korak pri montaži grelnega kabla v spirali, pridobite seznam in količino komponent, ki bodo potrebne za polaganje sistema.

Pri izbiri samoregulacijskega kabla je pomembno pravilno upoštevati premer konstrukcije, na katero bo nameščen. Na primer, za cevi s premerom 110 mm je priporočljivo vzeti znamko Lavita GWS30-2 ali podobno možnost drugega proizvajalca. Za cev s premerom 50 mm je primeren kabel Lavita GWS24-2, za konstrukcije s premerom 32 mm – Lavita GWS16-2 itd.

Zapleteni izračuni ne bodo potrebni za kanalizacijo, ki se ne uporablja pogosto, na primer na počitniški hišici ali v hiši, ki jo uporabljajo le občasno. V takšni situaciji preprosto vzamete kabel z močjo 17 W/m in dolžino, ki ustreza dimenzijam cevi. Kabel takšne moči lahko uporabite tako zunaj kot znotraj cevi, pri tem pa namestitev tesnila ni obvezna.

Pri izbiri ustreznega variant grelnega kabla je treba njegovo zmogljivost primerjati z izračunanimi podatki o verjetnih toplotnih izgubah kanalizacijske cevi.

Za polaganje grelnega kabla znotraj cevi izberejo kabel s posebno zaščito pred agresivnimi vplivi, na primer DVU-13. V posameznih primerih za montažo znotraj uporabljajo znamko Lavita RGS 30-2CR. To ni povsem pravilna, a dopustna rešitev.

Tak kabel je namenjen ogrevanju strehe ali meteorne kanalizacije, zato ni opremljen z zaščito pred jedkimi snovmi. Lahko ga obravnavamo le kot začasno možnost, saj bo ob daljši uporabi v neprimernih pogojih kabel Lavita RGS 30-2CR neizogibno odpovedal.

Pravila montaže kabla na cevi

Polaganje grelnega kabla – je razmeroma preprost postopek. Enostavno ga pritrdijo na površino cevi, običajno vzdolž, v enem traku. Posamezni projekti predvidevajo spiralno montažo. V tem primeru je treba natančno upoštevati izračunan korak med zavoji spirale, da se cev enakomerno segreva.

Potem ko je grelni kabel pritrjen na kanalizacijsko cev, je priporočljivo dodatno položiti plast toplotne izolacije, da se izboljša kakovost ogrevanja.

Križanje posameznih delov grelnega kabla ni dovoljeno. Kabel se glede na vrsto pritrdi s pomočjo toplotno odporne lepilnega traku ali montažnih objemk. Korak med mesti pritrditve mora biti najmanj 200 mm. Za pritrditev kabla v mineralnem ovoju se uporablja kovinsko okovje: vezne trakove ali poseben bandaž.

Ampak najpogosteje vseeno uporabljajo toplotno odporen trak. Pritrdilni elementi morajo prenašati ne le visoke temperature, ampak tudi biti odporni na vplive naravnih dejavnikov in kemikalij. Včasih kot pritrditev uporabljajo aluminijast trak. Toda na mestih pritrditve se bo toplotna moč kabla povečala.

To ni vedno koristno, lahko povzroči pregrevanje komunikacij. Ne priporočamo uporabe kovinskega okovja pri montaži grelnega kabla, ki je v polimernem izolacijskem ovoju. Toda v posameznih primerih lahko aluminijast trak celo izboljša situacijo.

Grelni kabel na plastični kanalizacijski cevi lahko pritrdite z aluminijastim trakom, da povečate učinkovitost segrevanja in ga naredite bolj enakomernega.

Pri polaganju na polimerno cev postavijo metaliziran trak tako pod kablom kot nad njim. To nekoliko poveča toplotno moč in prispeva k enakomernemu ogrevanju cevovoda. Znotraj kanalizacije grelni kabel uporabljajo izjemno redko.

Običajno se na tak način ogrevajo majhni deli sistema, ki niso v zemlji, na primer kanalizacijske črpalke, ki spodbujajo pretok odplak, če je naravno premikanje oteženo ali nemogoče.

Za montažo notranjega kabla boste morda potrebovali vpenjalno in tesnilno pušo, spojno spojko, komplet podložk ter druge elemente (+)

Če želite namestiti notranji kabel v cev, katere polaganje je končano, boste morali najprej v sistem vrezati T-kos. Tako bo narejena odprtina za vstavljanje kabla v cevovod.

Poleg tega boste morda potrebovali posebno nastavčno spojko. Takšna rešitev lahko nekoliko poslabša značilnosti kanalizacijskega sistema, na primer na mestu namestitve T-kosa se svetlina cevi rahlo zmanjša.

To povečuje verjetnost kopičenja smeti in nastajanja zamaškov. Težave z notranjim kablom so neizogibne, če ima cevovod več zavojev, krivin ipd. Notranja dela pri montaži grelnega kabla so zahtevna tudi v kanalizacijskih sistemih velike dolžine.

Seveda sistema ne priključujte na električno napajanje, dokler niso montažna dela popolnoma končana. Preden zaprete kabel z izolacijo, skrbno preverite vsa mesta povezav. Če uporabljate temperaturne senzorje, boste lažje določali čas aktivacije in izklopa sistema.

Proces lahko avtomatizirate s pomočjo releja. Če moč kabla, položenega v eno linijo, ne zadošča, lahko montažo izvedete spiralno ali položite dve vzporedni liniji. Pomembno je, da se posamezni deli ne prekrivajo in da ne pride do pregrevanja. Da bi ogrevanje konstrukcije postalo bolj enakomerno, cev včasih najprej ovijejo v folijo, nato pa na vrh položijo kabel.

Ti primeri omogočajo, da dobite predstavo o tem, kako pravilno izvesti povezavo napajalnega in grelnega kabla ter o postopku njegove izolacije (+)

Temperaturne senzorje namestite po tem, ko je nameščena izolacija. Na vrhu priporočamo, da nanesete oznake, ki odražajo položaj grelnih elementov. Za priključitev grelnega kabla na električno omrežje boste potrebovali kos termo skrčljive cevi. Nato z roba kabla odstranite približno 50 mm izolacije in 10 mm oplaščenja.

Ločene in očiščene konce zaščitite z odseki termo skrčljive cevi ustreznega premera in jih segrejte s fenom. Zdaj je treba očistiti približno 6 mm žice, jo zviti v spiralo in vpeti v kovinsko cevko. Podobne postopke boste morali izvesti tudi s kablom za napajanje.

Približno 80 mm je treba očistiti izolacije in ovoja ter razdeliti na posamezne žice. Dobljene konce odrežite na 35 mm, vendar eno žico pustite neodrezano za ozemljitev. Tukaj prav tako očistite 6 mm žice.

Zdaj se konci kablov grelnih elementov in napajanja povežejo v toplotno skrčljivi cevi, opremljeni s kovinsko tulko. Ta se segreje in stisne, mesto kontakta se ovije s termo trakom, nato pa zapre še z eno zaščitno cevjo.

Z lastnostmi izbire neposredno cevi za napravo avtonomne kanalizacije vas bo seznanil naslednji članek, s katerim vsebino vam svetujemo, da se seznanite.

Primer naprave ogrevane kanalizacije

Poglejmo primer gradnje sistema za odvajanje vode za zasebno gospodinjstvo. Po projektu je na glavno kanalizacijsko linijo priključenih več vej. Vse so položene nad horizontom sezonskega zmrzovanja tal, zato so opremljene z grelnim kablom.

Da bi bilo delovanje grelnega električnega sistema učinkovito in usmerjeno neposredno v vzdrževanje pozitivne temperature kanalizacijske cevi, se komunikacije polagajo v izoliranem jarku:

Ko se prepričajo o tesnosti sestavljenega kanalizacijskega cevovoda ali odpravijo puščanje, če je do njega prišlo, začnejo s polaganjem grelnega kabla.

Grelni kabel se v primeru polaga blizu dna korita, vendar se ga ne dotika. Pritrjen je na cev v obliki velike zanke, ki se začne pri notranjem dvižnem vodu v hiši in se vrača nazaj.

Ko je določen optimalni položaj grelnega kabla, se začne s pritrjevanjem:

Da bi sistem za ogrevanje komunikacij lahko deloval v samodejnem načinu, se nanj priključi temperaturni senzor:

Zaključki in koristen video na to temo

Podrobna priporočila za montažo grelnega kabla na cev premera 110 mm si lahko ogledate tukaj:

V tem videu je predstavljen način polaganja kanalizacije z uporabo notranjega kabla:

Tukaj je prikazan pregled značilnosti delovanja in montaže samoregulacijskega kabla:

Grelni kabel rešuje problem zmrzovanja kanalizacijskih cevi pozimi precej učinkoviteje kot druga sredstva. Poraba električne energije je pri tem minimalna. Če je montaža izvedena pravilno, bo kabel dolga leta deloval brez kakršnih koli okvar.

Želite deliti izkušnje, pridobljene med polaganjem grelnega kabla na cevi lastne kanalizacije na podeželskem zemljišču? Imate informacije, ki bi lahko bile koristne obiskovalcem spletnega mesta, ki jih tema zanima? Pišite, prosim, komentarje v spodnjem okvirju, postavljajte vprašanja in puščajte fotografije na to temo.