Làm nóng nguồn cấp nước: các phương án sưởi ấm tốt nhất + phân tích các tính năng kỹ thuật

Vào mùa đông, do nhiệt độ không khí giảm mạnh và đất đóng băng, các cục băng có thể hình thành ở các nhánh bên ngoài của hệ thống cấp nước. Để ngăn chặn điều này xảy ra, cần tổ chức sưởi ấm nguồn nước bằng một hoặc nhiều công nghệ hiệu quả.

Bài viết chúng tôi trình bày mô tả tất cả các phương pháp ngăn chặn sự hình thành băng trong đường ống cấp nước. Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách duy trì đúng cách chức năng liên lạc trong thời tiết lạnh và ngăn ngừa sự cố thiết bị. Những người tự làm sẽ tìm thấy hướng dẫn về cách lắp đặt hệ thống cách nhiệt và sưởi ấm.

Tùy chọn cho đường ống nước cách nhiệt

Vấn đề cách nhiệt và sưởi ấm đường ống phát sinh do sự thay đổi nhiệt độ theo mùa và kết quả là sự xuất hiện của lớp đất đóng băng trên cùng.

Vào mùa đông, độ sâu đóng băng trung bình đạt 0,8-1,8 m và ở các điểm cực bắc của Nga - lên tới 3,5 m.

Việc đào rãnh sâu nhưng hẹp để đặt ống nước là điều vô cùng bất hợp lý. Nếu xảy ra đột phá, công việc sửa chữa sẽ phức tạp và tốn thời gian

Cùng với việc đào mương ở độ sâu lớn, cần trang bị đầu - lắp đặt một caisson, nơi thường đặt thiết bị bơm. Đây là những biện pháp tốn kém và không hợp lý, để thực hiện cần phải thu hút các thiết bị đặc biệt.

Để tiết kiệm tiền và làm cho việc bảo trì nguồn nước trở nên dễ dàng hơn, nó được đặt ở độ sâu nông, sử dụng nhiều phương tiện cách nhiệt khác nhau - từ vật liệu cách nhiệt đến cáp sưởi ấm.

Bảng tổn thất nhiệt. Độ dày của vật liệu cách nhiệt phụ thuộc vào đường kính của ống. Theo đó, tổn thất nhiệt được tính toán có xét đến cả hai thông số

Thông thường, phương pháp làm nóng nguồn cung cấp nước ngầm được lựa chọn dựa trên các điều kiện lắp đặt và cân nhắc về kinh tế. Đôi khi sẽ có lợi hơn khi kết hợp hai công nghệ khác nhau. Ví dụ, một sợi cáp được lắp đặt dọc theo toàn bộ chiều dài của đường ống, bao gồm cả đầu được hạ xuống giếng và phần nằm trên mặt đất phía trên được cách nhiệt bằng vỏ bọc xốp polystyrene.

Phương pháp số 1 - sử dụng vật liệu cách nhiệt

Phương pháp truyền thống và phổ biến nhất để làm ống sưởi ấm chôn trong lòng đất, cũng như ống nước “không khí”, là cách nhiệt cơ học, được sản xuất bằng vật liệu đặc biệt.

Vỏ được lựa chọn dựa trên các điều kiện của một khu vực cụ thể và các đặc điểm cụ thể của tình hình địa chất, ví dụ, độ xâm thực của đất hoặc sự hiện diện của nước ngầm cao.

Có một số yêu cầu đối với vật liệu. Họ phải có những phẩm chất sau:

• độ dẫn nhiệt thấp – chìa khóa cho hiệu quả và tiết kiệm năng lượng;
• hao mòn điện trở, tuổi thọ lâu dài mà không mất đi những phẩm chất cơ bản;
• khả năng chống lại các chất hữu cơ và hóa học, cũng như các vi sinh vật và vi khuẩn trong đất;
• không biến dạng ở độ ẩm cao và nhiệt độ thấp.

Các nhà sản xuất thường kèm theo sản phẩm một danh sách các đặc tính kỹ thuật cần được tính đến khi lựa chọn các phương án thay thế. Có những lúc vỏ được làm từ bọt polystyrene ép đùn Sử dụng hợp lý hơn nhiều so với máy phun polyurethane đắt tiền.

Vật liệu cách nhiệt phổ biến:

Tất cả các tài liệu được liệt kê đều có liên quan và có thể dễ dàng tìm thấy khi bán. Nên ưu tiên cách nhiệt có độ dẫn nhiệt thấp và độ bền cao.

Việc cài đặt dễ dàng hơn mà không cần thêm công cụ, trọng lượng nhẹ, khối lượng nhỏ và có thể được xử lý tốt.

Phương pháp số 2 - cách nhiệt không khí

Phương pháp này được sử dụng trong các ngành công nghiệp và tiện ích công cộng, việc lắp đặt đệm hơi bảo vệ tại nhà gỗ có nhiều khó khăn. Công nghệ này bao gồm việc cung cấp không khí ấm vào kênh chứa nguồn cung cấp nước. Đầu ống được phủ bằng bất kỳ loại vật liệu cách nhiệt nào.

Phương pháp này hợp lý cho các cơ sở công nghiệp lớn, nơi có thể đào rãnh lớn cho đường ống và cung cấp không khí nóng bằng thiết bị đặc biệt

Công nghệ này có nhiều biến thể. Ví dụ, nếu đường kính của ống nhỏ thì nó được đặt trong một sản phẩm tương tự, nhưng có đường kính lớn hơn. Sự sắp xếp này ngăn không cho đường nước tiếp xúc trực tiếp với mặt đất và do đó không làm mát. Ngoài ra, một không gian nhỏ được tạo ra giữa các bức tường để không khí nóng lưu thông qua đó.

Nhược điểm của phương pháp này là không thể sử dụng cho đường ống nước chạy trên mặt đất. Nó chỉ phù hợp với thông tin liên lạc được đặt trong lòng đất, tốt nhất là dưới mức đóng băng.

Phương pháp số 3 - huyết áp cao

Có những tiêu chuẩn xác định số lượng áp lực mạng cho các loại công trình cấp nước khác nhau. Ví dụ, đối với các tòa nhà cao tầng, các thông số tối ưu là 4-4,5 bar, trong khi ở nhà riêng, chúng có thể nhiều hơn hoặc ít hơn.

Thông thường, thiết bị của trạm bơm cấp nước từ giếng được thiết kế ở áp suất 1,5-2,7 bar. Lắp đặt công tắc áp suất tại nhà máy - 2,8-3 bar

Áp suất vận hành tối đa cho hệ thống cấp nước của nhà riêng được coi là 6,5-7 bar, nhưng chỉ số này rất hiếm, thường không đạt tới 3 bar. Để bảo vệ nguồn cung cấp nước khỏi bị đóng băng, áp suất trong hệ thống được tăng lên, chẳng hạn từ 3 đến 5 bar.

Điều kiện chính là lắp đặt các thiết bị đặc biệt, vì không phải ai cũng có thể chịu được áp lực như vậy.

Áp lực gia tăng thường được sử dụng nhiều nhất bởi các công nhân tiện ích, chủ sở hữu các ngôi nhà ở nông thôn cực kỳ hiếm khi sử dụng nó. Nếu cường độ của hệ thống cho phép, máy bơm sẽ tắt trong mùa đông và áp suất sẽ tăng lên 5 bar.

Phương pháp số 4 - sưởi ấm bằng điện

Lắp đặt cáp sưởi được coi là phương pháp hiệu quả nhất trong tất cả các phương pháp đang hoạt động.Nguyên lý làm nóng rất đơn giản: một dòng điện đi qua một dây dẫn được lắp bên trong hoặc bên ngoài đường ống và làm tăng nhiệt độ của nó bằng cách chuyển điện thành nhiệt.

Dòng điện phải giải phóng lượng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ trên 0°, để nước ở pha lỏng không bắt đầu kết tinh và biến thành băng

ĐẾN cáp sưởi ấm yêu cầu đặc biệt được áp dụng. Nó phải được bảo vệ càng nhiều càng tốt khỏi các chất kích thích cơ học và độ ẩm bên ngoài. Vỏ phải chắc chắn, không có lỗ thủng hoặc khuyết tật.

Hãy xem xét hai loại cáp được sử dụng tích cực để sưởi ấm đường ống cấp nước cho nhà riêng.

Phương án 1 - cáp điện trở

Ưu điểm của sản phẩm là được làm bằng hợp kim kim loại được chọn lọc đặc biệt, có điện trở suất cao nên sinh ra lượng nhiệt lớn. Trong số hai loại cáp - lõi đơn và lõi kép - tùy chọn thứ hai thực tế hơn.

1 dây yêu cầu vòng lặp của mạch điện. Điều này có nghĩa là trong quá trình lắp đặt, cả hai đầu phải được kết nối với nguồn điện. Với lõi 2 thì đơn giản hơn: đầu thứ nhất được kết nối với nguồn điện, và đầu thứ hai được “ngắn mạch” bằng cách đặt một ống bọc tiếp xúc lên nó.

Hai dây thực hiện các chức năng khác nhau: một dây đóng vai trò là nguồn nhiệt làm nóng nguồn nước và dây thứ hai cung cấp độ dẫn điện. Nhưng một số loại cáp có cả lõi sưởi

Các dây dẫn được bảo vệ bằng vỏ bọc polymer, thường là nhiều lớp. Ngoài ra, chúng còn được phủ bên trên bằng tấm chắn nối đất và bên ngoài - bằng lớp cách nhiệt PVC chịu nhiệt bền bỉ.

Tại sao chọn cáp điện trở? Nó có khả năng truyền nhiệt lớn, nói cách khác, nó rất nóng và truyền nhiệt vào ống nước.Nó có thể được cố định dọc theo toàn bộ chiều dài của đường dây, quấn quanh các nút và mặt bích kết nối.

Nếu đường ống có kết cấu phức tạp, nhiều bộ phận có hình dạng thì phải lấy dây cáp dài hơn khoảng 2-3 lần mới đủ sức quấn dây.

Ưu điểm bổ sung của tùy chọn điện trở là chi phí phải chăng và dễ lắp đặt. Tất cả các hoạt động chuẩn bị và lắp đặt có thể được thực hiện độc lập.

Những nhược điểm bao gồm việc mua thêm thiết bị: máy móc, cảm biến, bộ điều khiển. Người ta tin rằng ống bọc cuối phải được sản xuất tại nhà máy để đảm bảo an toàn và vận hành bình thường của lò sưởi.

Phương án 2 – dây sưởi tự điều chỉnh

Nguyên lý hoạt động và thiết kế của cáp về cơ bản khác với tùy chọn đầu tiên. Hệ thống tự điều chỉnh được công nhận là tiết kiệm và thuận tiện hơn để cài đặt.

Cấu trúc cáp:

Giữa hai lõi dẫn điện có một ma trận bán dẫn, mục đích chính là tạo ra nhiệt. Lượng nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường

Từ quan điểm tiêu thụ điện năng, loại cáp này có vẻ lý tưởng. Ngay khi nhiệt độ của không khí hoặc đường ống giảm, điện năng tiêu thụ sẽ tăng và tạo ra nhiều nhiệt hơn, đồng thời khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện giảm mạnh.

Hiệu quả cũng được tăng lên bằng cách làm nóng từng phần riêng biệt của nguồn cung cấp nước. Nếu samreg được đặt dọc đường phố và bên trong những căn phòng không có hệ thống sưởi thì nó sẽ làm nóng “đường phố”, những khu vực lạnh hơn mạnh mẽ hơn. Khu vực càng dễ bị tổn thương thì cáp càng tạo ra nhiều nhiệt.

Ưu điểm của hệ thống tự điều chỉnh:

• tiết kiệm năng lượng;
• hiệu quả sưởi ấm;
• phân bố theo “khu vực”;
• chiều dài thoải mái.

Không giống như cáp điện trở được bán sẵn và có độ dài nhất định, samreg có thể được cắt thuận tiện. Thông thường, các vị trí cắt được chỉ định trên vỏ, khoảng cách giữa chúng là 20 hoặc 50 cm.

Ngoài ra còn có một nhược điểm - việc sưởi ấm các khu vực mở rộng tốn khá nhiều tiền. Nếu có thể mua cáp công suất thấp với giá 60-75 rúp/m, thì giá của cáp chất lượng cao và mạnh mẽ sẽ lên tới 300 rúp/m trở lên.

Khuyến nghị và hướng dẫn cài đặt

Bọc ống nước bằng vật liệu cách nhiệt không khó như kết nối cáp sưởi, vì vậy chúng ta hãy xem xét các sắc thái kỹ thuật lắp đặt liên quan cụ thể đến thiết bị điện.

Lắp đặt bên ngoài cáp sưởi ấm

Việc buộc dọc theo bề mặt bên ngoài của đường ống thường được thực hiện khi cần làm nóng các khu vực hở của hệ thống cấp nước nằm ở đế, tầng hầm hoặc caisson.

Có hai cách để cố định dây trên đường ống:

• căng dọc theo bề mặt dọc theo toàn bộ chiều dài;
• quấn bằng một hình xoắn ốc.

Tùy chọn đầu tiên sẽ tiết kiệm và thiết thực hơn nếu nguồn điện của cáp đủ để làm nóng đường ống. Ở những vùng đặc biệt lạnh, có thể sử dụng phương pháp thứ hai, nhưng mức tiêu thụ dây sẽ tăng lên.

Việc buộc chặt xảy ra theo thứ tự sau:

Đây là cách dễ nhất để lắp đặt cáp sưởi.

Khuyến nghị cho thiết bị:

1. Để làm nóng ống nước bằng polypropylen có đường kính lên tới 32 mm, chỉ cần buộc chặt cáp dọc theo một bên - bên nào không quan trọng. Tuy nhiên, nếu bạn cần cách nhiệt cống, dây được cố định riêng từ phía dưới.
2. Nếu có sự lựa chọn về vật liệu cách nhiệt thì bạn cần phải chọn loại dày hơn. Cáp tự điều chỉnh không có nguy cơ quá nhiệt mà tổn thất nhiệt sẽ giảm đi đáng kể. “Áo khoác” càng dày thì samreg tiêu tốn càng ít điện, tiết kiệm càng nhiều.
3. Nhôm tự dính là vật liệu tốt nhất để gắn vào đường ống. Chất kết dính acrylic không bị xẹp xuống dưới tác động của nhiệt, được phân bố đều trên toàn bộ bề mặt được gia nhiệt.
4. Tia nắng mặt trời phá hủy một số loại vật liệu cách nhiệt và dây buộc, vì vậy đối với những khu vực thoáng đãng, tốt hơn nên chọn kẹp và băng dính màu đen không phản ứng với bức xạ UV.

Nếu cáp được buộc không phải theo đường thẳng mà theo hình xoắn ốc, thì cách điện sẽ diễn ra theo nguyên tắc tương tự - khoác lên mình một “lớp áo” và cố định nó bằng kẹp. Nếu không có lớp cách nhiệt, một phần năng lượng sẽ bị lãng phí khi làm nóng không khí.

Các sắc thái của việc kết nối cáp tự điều chỉnh

Việc kéo dây vào đường ống từ tấm chắn là không thực tế, do đó, samreg được kết nối với cáp nguồn, do đó, chỉ cần cắm vào ổ cắm nếu cần thiết. Để làm việc, bạn sẽ cần một máy sấy tóc, một con dao, một bộ ống co nhiệt để uốn và ống bọc để kết nối các điểm tiếp xúc.

Cần nhớ rằng thiết bị điện trở nên nguy hiểm hơn trong môi trường ẩm ướt, vì vậy phải đặc biệt chú ý đến độ kín.

Hình ảnh hướng dẫn kết nối:

Như bạn có thể thấy, có những khó khăn trong lắp đặt cáp nội bộ không, bạn chỉ cần thực hiện mọi thao tác thật cẩn thận và nhất quán.

Khi chọn cáp nguồn, bạn phải xem xét vị trí của ổ cắm. Nếu nó nằm cạnh một đường ống, bạn có thể mua sản phẩm ngắn nhất, nhưng thường thì bạn phải mua một sợi dây dài 4-5 mét.

Tất cả những gì còn lại là nén phần cuối của samreg:

Với đầu bịt kín, cáp hoàn toàn sẵn sàng để sử dụng.Để ngăn chặn đường ống nước bị đóng băng, tất cả những gì còn lại là cố định samreg dọc theo toàn bộ chiều dài của đường ống, cách nhiệt và cắm phích cắm vào ổ cắm.

Trong một số trường hợp, việc lắp đặt cáp bên ngoài được coi là không thành công, chẳng hạn như nếu nó đi qua các tấm sàn hoặc khối bê tông của giếng. Sau đó cài đặt nội bộ được sử dụng.

Nếu để sưởi ấm bên ngoài, tốt hơn là sử dụng sản phẩm loại phẳng, thì để sưởi ấm bên trong, một loại cáp đặc biệt có tiết diện tròn và đặc biệt là khả năng chống thấm đáng tin cậy sẽ phù hợp.

Sơ đồ lắp đặt cáp sưởi bên trong đường ống. Để lắp đặt, bạn cần có một tee, một bộ thiết bị ống nước và cụm phớt dầu có gioăng cao su.

Cài đặt nội bộ cáp sưởi ấm đòi hỏi sự chăm sóc đặc biệt và tuân thủ các quy tắc nhất định. Ví dụ: bạn không thể luồn dây qua các nút nơi kết nối ren nhô ra từ bên trong - các cạnh sắc có thể làm hỏng vỏ bảo vệ.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Hướng dẫn lắp đặt ngoài trời:

Video số 2. Mô tả chi tiết về cài đặt nội bộ:

Video số 1. Ứng dụng thực tế trong điều kiện dacha:

Nếu bạn chọn phương pháp cách nhiệt nguồn nước phù hợp và thực hiện công việc lắp đặt tuân thủ các quy tắc thì sẽ không có vấn đề gì với đường ống vào mùa đông. Việc cách nhiệt của đường dây chính đặt trong lòng đất cần được quan tâm trước và các khu vực hở có thể được cách nhiệt bất cứ lúc nào thuận tiện.

Bạn có muốn cho chúng tôi biết bạn đã cách nhiệt đường dây cấp nước trên đất nước của bạn như thế nào không? Có thông tin nào về việc lựa chọn vật liệu và công nghệ để lắp đặt đáng để chia sẻ với khách truy cập trang web không? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đặt câu hỏi, đăng ảnh về chủ đề của bài viết.