Современные средства обогрева трубопроводов

Виды и принципы обогрева труб

Собственный дом – это престижно и уютно, но хлопотно. Если в многоквартирных постройках за жильцов бытовые проблемы решают коммунальные службы, то при наличии особняка «головная боль», связанная с эксплуатацией здания, ложится на плечи хозяев. Возьмем обогрев труб – жизненно важных коммуникаций, по которым в жилище поступает вода, тепло, а из него уходят отходы.

Необходимость обогрева

Зачем нужна система обогрева труб? Ведь сеть состоит из железа, что с ней сделается? Так думают начинающие домовладельцы. Дело в том, что железо в данном случае – транспортирующая система, внутри содержится вода, которая даже при нулевой температуре превращается в лед. Замерзшая масса, увеличиваясь в объеме, способна повредить, а то и разорвать систему. Такая беда чревата, как финансовыми затратами на ремонт или прокладку новых коммуникаций, так и моральными потерями – из-за отсутствия нормального водоснабжения либо отвода канализации.

Важно сделать обогрев труб водоснабжения тем, кто обитает в условиях холодного климата, причем, заниматься этим нужно не после выпадения снега, а в процессе установки системы. Иначе после наступления морозов вы поковыряетесь в промерзшей почве и начнете с нетерпением ждать весну, чтобы вернуть в дом воду.

Способы утепления

Как сделать обогрев воды в трубе? Чем утеплить систему, чтобы добиться должного эффекта?

В первую очередь следует правильно монтировать коммуникации, прокладывая сеть на такой глубине, где земля уже не промерзает. Стоит воспользоваться специальными – защищающими от промерзания материалами, попросту укутав ими трубы.

Но при аномальных морозах, которые все чаще приходят в наши края, указанные два способа – не гарантия того, что сеть не замерзнет, поэтому эксперты настойчиво рекомендуют прибегнуть к более действенным способам утепления коммуникаций – электрообогреву труб.

Виды электрообогрева

Согрев при помощи электричества осуществляют, используя кабеля. Известны такие технологии защиты от мороза:

• обогрев изнутри;
• наружная защита от холода.

Типы кабелей

Качество работы системы обогрева зависит также и от типа используемого кабеля, который бывает:

Давайте сначала рассмотрим, как защищена от мороза труба с обогревом саморегулирующимся кабелем. Говорят, что это – чудо-провода, имеющие разную величину сопротивления – в зависимости от участка системы, а также умеющие самостоятельно (без участия человека) регулировать силу обогрева. Все дело в устройстве «девайса»: кабель так удивительно работает благодаря тому, что функционирует на основе полупроводниковой матрицы, которая «прячется» между жилами, проводящими ток.

Многие не используют этот вид кабеля, потому что он «кусается» по цене, между тем, если посчитать затраты не только на закупку оборудования, а и на его эксплуатацию, то на поверку получится, что саморегулирующийся провод достаточно быстро себя окупит, а затем еще начнет вам экономить деньги, потому что потребляет меньше энергии. Экономия электричества при максимальной эффективности системы – о чем еще может мечтать домовладелец, желающий жить уютно и вкладывать деньги разумно?!

Кроме того, саморегулирующий кабель удобен в монтаже, поскольку его можно нарезать на какие угодно по длине отрезки.

Резистивные провода отличаются одинаковым сопротивлением по всей протяженности. Изделие состоит, как правило, из пары токопроводящих жил, покрытых изоляционным и экранирующим материалом. Но кабель может быть и одножильным, тогда будьте готовы подключать устройство к току с обеих сторон. В отличие от саморегулирующегося кабеля его резистивного «собрата» запрещено «кромсать» на фрагменты: нужен цельный кусок, охватывающий всю сеть.

Производители, идя навстречу домовладельцам, стали делать и продавать готовые секции, рассчитанные на обогрев труб определенной длины. Поэтому можно минимизировать трудозатраты по установке системы обогрева. Между тем не стоит забывать, особенно если вы решили сделать обогреватель из трубы своими руками, о том, что резистентные кабели нуждаются в «компании», а именно – регуляторах и датчиках температурного режима.

Первые – для запуска либо отключения работы, вторые – для определения, как погода «за бортом». Обогрев водяных труб электричеством с помощью резистивных кабелей – самый распространенный. Причина тому – демократичная цена.

Внутренний или внешний обогрев

Самые большие затруднения у домовладельцев наступают, когда им требуется выбрать, какой тип обогрева монтировать – внутри системы или снаружи?

Внутренняя система – самая популярная. Причин тому несколько:

• легкость в установке – из-за высокой жесткости кабеля;
• эффективность (в силу прямого соприкосновения с содержимым сети);
• специальное покрытие для кабеля, выполненное из пищевого полиэтилена, что позволяет сохранять вкус и чистоту воды в системе.

Стоит обратить внимание! Перед приобретением оборудования непременно произведите замеры, чтобы купить кабель строго под длину коммуникаций, поскольку сворачивать клубочки или петли внутри системы запрещено, резать такие провода также нельзя.

Внешний обогрев водосточных труб и других сетей – менее популярный, скорее всего, в силу хлопотности монтажа. Ведь после установки кабеля трубы необходимо покрыть теплоизоляционным слоем, состоящим из пенопласта, минеральной ватой и других утеплителей. При этом система будет эффективно работать только при условии, что эти материалы не будут пропускать ни капли влаги. То есть, купив бракованный утеплитель, неправильно смонтировав материал, вы обрекаете систему на промерзание, а домочадцев – на муки, связанные с проблемами водоснабжения и канализации.

В свою очередь наружный обогрев может быть также нескольких видов – в зависимости от способа укладки кабеля:

1. по спирали;
2. волнистой линией;
3. вдоль труб.

Подсказки по расчету

Чтобы все работало отлично, важно не только купить добротный материал и правильно его установить, а и грамотно рассчитать, какая мощность требуется, чтобы секции не замерзли.

Итак, запоминайте базовые факторы, которые следует брать во внимание в процессе расчета теплопотерь сети:

• особенности климата;
• диаметр конструкции;
• место монтажа сети;
• тип устанавливаемых труб;
• коэффициент теплопроводности и толщина утеплителя.

Используйте такой калькулятор расчета обогрева труб.

Величина теплопотерь = (длина конструкции * коэффициент теплопроводности * 3,14 * 2 * (внутренняя температура — наружная температура) / (диаметр конструкции с теплоизоляцией / диаметр трубы)) * 1,3

Пример расчета

Чтобы было понятнее, рассмотрим конкретную ситуацию:

• длина – 45 м;
• диаметр конструкции (заводской) – 32 мм;
• толщина утеплителя – 25 мм;
• наружная температура – минус 35 градусов;
• внутренняя – плюс 5.

Потери тепла = (45 * 0,04 * 3,14 * 2 * (+ 5 — (-35) / (82/32)) * 1,3. Что равняется 625 Вт.

Получаем мощность на 1 м = 625/45, 14 Вт/м.

Видео-инструкция по утеплению трубопровода

Лучше один раз сделать обогрев труб, чем каждый сезон латать сеть или зимовать без водоснабжения.

Какой обогрев трубопроводов лучше – обзор нагревательных кабелей и способов их монтажа

В домах, расположенных за пределами города, водоснабжение осуществляется путем забора воды из скважины и подачи ее по трубам. Сильное понижение температуры воздуха может привести к замерзанию трубопровода и прекращению его функционирования. Для решения проблемы на дачном участке или в загородном доме можно уложить трубы глубоко под землей, где они станут недоступными для сильных морозов. Но в некоторых ситуациях решить задачу таким методом невозможно.

На помощь приходит обогрев, который защищает водопроводные, канализационные и топливные трубы, обеспечивая непрерывный поток воды и тепла в помещение, а также отвод стоков. Кроме того, используя обогрев трубопроводов, можно избежать аварийных ситуаций на трубопроводе в результате замерзания, которое приводит в негодность рабочие элементы.

Поэтому стоит внимательно изучить разновидности обогрева для труб, их непосредственные функции и монтаж.

Сегодня наибольшая эффективность защиты от замерзания отмечается при электрообогреве труб, с помощью специального кабеля, помещенного внутри трубы или поверх ее.

Кабели для поверхностного обогрева трубопроводов

Чаще всего при обогреве трубы для подачи воды нагревающие элементы располагают поверх нее.

Защитить трубы от размерзания с помощью электрообогрева можно следующими способами:

• Укладывая определенное количество кабелей прямолинейно вдоль трубы.
• Используя волнообразную укладку.
• Оборачивая трубу нагревательным элементом по спирали.

Использование наружного электро обогрева водяных труб из пластика или металла требует обязательного соблюдения двух условий:

• Применение теплоизоляционных материалов, например, минеральной ваты или пенопласта.
• Теплоизоляционный материал не должен пропускать влагу.

Кабели, обогревающие трубу изнутри

Система обогрева трубопровода, подразумевающая установку нагревательных элементов внутри трубы, пользуется большой популярностью.

Такие элементы отличаются особой жесткостью, что делает проще их установку на прямых трубах. Помимо этого специальное покрытие кабеля из пищевого полиэтилена препятствует появлению вредных выделений в результате функционирования, которые могут оказывать влияние на вкусовые качества воды.

Установка кабеля внутри трубы требует точного измерения обогреваемого участка, так как обрезать нагревательный элемент или сворачивать его в петлю строго запрещено.

Саморегулирующийся кабель для обогрева труб

Саморегулирующиеся нагревательные кабели используются не только для прогрева трубных изделий. Они могут выполнять функцию стаивания снега в водосточных системах, а также поддержания определенной температуры в трубопроводах, транспортирующих горячую воду.

Обогрев труб таким способом считается самым надежной и экономически выгодной защитой от замерзания. Нагревательный саморегулирующийся кабель обладает отличительным свойством, которое позволяет выделять мощность в соответствии с требуемыми условиями теплоотдачи индивидуально для каждой части. Благодаря этому охлажденные трубы получают больше тепла, а теплые – меньше. В результате не допускается перегревание трубы, и понижаются расходы на электрическую энергию. Читайте также: “Кабель саморегулирующийся для обогрева труб – виды и способы использования”.

Установка саморегулирующегося кабеля проводится поверх трубы. Это позволяет быстро и просто выполнить самостоятельный монтаж кабеля, отрезав нужную длину и подключив к системе электропитания на 220 В.

Система обогрева и защиты трубных элементов от перемерзания подбирается индивидуально для каждого конкретного случая, чтобы качественно и эффективно противостоять низкой температуре воздуха, оказывающей влияние на водопроводные и канализационные системы.

Основное назначение нагревательных кабелей

Выбирая способ обогрева трубы, стоит помнить о выполнении системой следующих функций:

• Препятствовать замерзанию жидкости и образованию конденсата в трубах. Эта задача актуальна и в холодное время года при необходимости защиты от замерзания, и в условиях теплого климата, как способ, предотвращающий чрезмерное загустение продуктов.
• Компенсировать потери тепла. Важность этой функции отмечается в случаях, когда требуется совпадение температуры входящей и выходящей рабочей среды. В этой ситуации обогрев возмещает отдачу тепла трубой, а также разогревает трубу до технологической температуры в случае непредвиденной остановки.
• Технологический обогрев. Потребность в этой функции возникает при необходимости поддержания в трубе определенной температуры протекающего процесса. Однако, если в результате наблюдается поглощение тепла, то система должна иметь определенный запас мощности.
• Стартовый разогрев. Система должна разогревать рабочую среду в активном участке трубопровода и обеспечивать оптимальные условия для ее транспортировки в других местах.

При обогреве труб для подачи воды с одинаковой эффективностью применяются саморегулирующиеся и резистивные нагревательные кабели. Но при использовании первого варианта снижение температуры способствует большему выделению тепла кабелем, а повышение температуры снижает тепловыделение. Читайте также: “Как сделать защиту от замерзания труб греющим кабелем – проверенные способы”.

Использование саморегулирующихся кабелей во многом упрощает составление проектов и расчетов системы, существенно повышает ее надежность, увеличивает эксплуатационный период и снижает расходы на электроэнергию.

Мощность и длина кабеля устанавливается в соответствии с расчетами, которые определяют потери тепла трубы. На тепловые потери оказывают влияние следующие параметры:

• Размер трубопровода.
• разновидность теплоизоляционного материала и его толщина.
• Температурные значения окружающей среды.
• Температура, которая необходима для поддержания жидкости.

Теплоизоляция трубопроводов выполняется при помощи следующих материалов:

• Пенополиуретаном.
• Вспененным полиэтиленом.
• Минеральной ватой.
• Другими рулонными утеплителями.

Теплоизоляционный слой должен иметь толщину не меньше 5 см и быть надежно защищенным от проникновения влаги, которая значительно снижает его эффективность. Читайте также: “Какой кабель для обогрева труб выбрать – типы и способы использования”.

Монтаж нагревательных элементов на трубопровод

Перед выполнением монтажных работ следует проверить качество изоляции кабеля. Она должна быть выполнена алюминиевым скотчем или алюминиевой трубой. Изоляция не допускает непосредственного контакта нагревательного кабеля с теплоизоляцией.

Установка кабеля на трубопроводах бытового назначения проводится несколькими способами:

1. Нагревательные элементы вытягивают вдоль трубы и фиксируют их алюминиевой липкой лентой.
2. Отмеряют нужное количество кабеля и провешивают его вдоль трубы с образованием петель. Алюминиевым скотчем закрепляют основные части кабеля на трубе. Затем получившимися петлями обматывают трубу, также приклеивая их скотчем.
3. Обматывают обогреваемый участок кабелем, выдерживая определенный шаг. Фиксацию нагревательного элемента выполняют алюминиевой липкой лентой.

Независимо от способа установки на трубопровод, оснащенный нагревательным кабелем, в обязательном порядке наносится маркировка «200 В, опасно, нагревательный кабель».

В большинстве случаев управлять системой, которая защищает трубопровод от замерзания, обязательно необходимо с помощью терморегулятора. Использование именно этого элемента позволяет свести к минимуму расходы на электроэнергию и гарантирует эффективное нагревание водопроводной системы, предотвращая замерзание трубных элементов холодного и горячего водоснабжения в холодное время года.

ТЕРМ: 7 вопросов об обогреве трубопроводов

Обогрев трубопроводов в российской действительности – неизбежное условие их полноценной эксплуатации. Традиционные средства (рециркуляция, совместная прокладка горячего и холодного трубопроводов) имеют ряд существенных недостатков, а наиболее оптимальным способом является электрообогрев. Несмотря на то, что этот метод используется достаточно давно, его применение до сих пор вызывает у производственников ряд вопросов. На наиболее часто встречающиеся ответили специалисты компании ТЕРМ:

Из каких элементов состоит система промышленного обогрева?

Система промышленного электрообогрева обычно состоит из нескольких подсистем: нагревательная часть, силовая часть, крепления, управления и диспетчеризации. Нагревательная часть, в свою очередь, состоит из нагревательного кабеля (саморегулирующийся, резистивный), комплектов для заделки (герметизации) кабеля, соединительных муфт и распределительных коробок.

Силовая часть состоит из силового питающего кабеля, распределительных силовых коробок. Подсистема крепления состоит из бандажей, крепежных лент, кронштейнов и других элементов, предназначенных для крепления нагревательного кабеля и распределительных коробок. Подсистема управления состоит из контрольных кабелей и кабелей передачи данных, термостатов, терморегуляторов и шкафа управления. Обязательный элемент системы электрообогрева – тепловая изоляция, назначение которой свести к минимуму, как величину тепловых потерь, так и мощность системы обогрева.

Для создания надежного теплового контакта и улучшения условий передачи тепла от нагревательных элементов к обогреваемому объекту в системах обогрева используются различные теплопроводные пасты. Применение паст особенно рекомендуется для высокотемпературных систем обогрева (t>100°С). Для подачи питания на резистивные и саморегулирующиеся нагревательные секции требуется сопроводительная электрическая сеть, по которой подается напряжение к каждой секции.

Чем длиннее и разветвленнее трубопровод, тем более сложная сопроводительная сеть требуется системе. При относительно малой длине трубопровода (до

150 м) величина сопроводительной сети минимальна и мала ее доля в общей стоимости системы. Трубопроводы длиной 200–500 м также обычно обогреваются резистивными и саморегулирующимися кабелями, но в этом случае стоимость сопроводительной сети становится сопоставимой с затратами на нагревательные кабели. Для трубопроводов длиной >500 и до 3000 м экономически обоснованным является применение специальных резистивных нагревательных кабелей.

Минимальные затраты на обогрев трубопроводов длиной 3-30 км обеспечивает скин-система, действующая без сопроводительной сети. Электропитание системы для трубопровода длиной до 15 км подается с одной стороны, для трубопроводов длиной 25–30 км – с двух сторон или в промежуточной точке трубопровода.

Каковы преимущества применения систем электрообогрева?

При обогреве трубопроводов и резервуаров различают три варианта обогрева: паровой, водяной и электрический (кабельный обогрев).

Преимущества кабельных систем обогрева перед водяными и паровыми состоят в следующем:

• обладают малой материалоёмкостью;
• их легче устанавливать;
• не подвержены коррозии;
• запитываются от общей системы электроснабжения предприятия;
• оснащаются автоматизированными системами управления, которые точно и по заданному алгоритму поддерживают выбранный режим;
• легко интегрируются с АСУ верхнего уровня;
• могут применяться на сложных и разветвленных сетях трубопроводов и на резервуарах практически любой формы.

Экономическая эффективность электрообогрева обусловлена, в первую очередь тем, что в такой системе горячим элементом является только нагревательный кабель. Таким образом, потери на подвод энергии к теплоспутнику сведены к минимуму. Это является основной отличительной особенностью по сравнению с системами парообогрева, где горячими являются и трубопровод подачи пара, и распределительные гребенки, и трубопроводы отвода конденсата. Даже при использовании самой лучшей теплоизоляции существуют потери тепла. Кроме того эксплуатационные затраты на электрообогрев в среднем в 5-7 раз ниже, чем на парообогрев.

Где могут применяться системы промышленного электрообогрева?

Системы промышленного электрообогрева используются на:

• нефтегазовых месторождениях
• предприятиях черной и цветной металлургии
• заводах всех отраслей промышленности
• ГРЭСах
• ТЭЦах
• и т.д.

Системы электрообогрева используются для обогрева измерительного оборудования на трубопроводах (манометров, счетчиков, импульсных трубок), шкафов управления и КИП, нефтяных и водяных резервуаров, технологических трубопроводов.

Какие виды электрообогрева предлагает компания ТЕРМ?

Компания ТЕРМ много лет предоставляет своим заказчикам услуги по проектированию, внедрению и обслуживанию систем электрообогрева трубопроводов и резервуаров. Это уникальная система, эффективно применяющаяся как в промышленном производстве, так и в быту. Обогрев трубопроводов предотвращает замерзание трубопроводов и поддерживает нужную температуру транспортируемых продуктов, будь то вода, нефть или любой другой продукт. С помощью электрообогрева можно создать единую обогревающую систему для промышленного предприятия со всеми объектами, нуждающимися в поддержании определенной температуры. Кабельный обогрев остается единственным ответом на проблему поддержания стабильной температуры в резервуарах не только с водой, но и с более сложными веществами. Нефть и нефтепродукты, такие как мазут, битум, гудрон; масло, химикаты, растворы, суспензии, органические массы – все эти составы при замерзании могут сгущаться и затвердевать, что приводит к появлению пробок и даже аварийной остановке трубопровода и, следовательно, к значительным тратам на его восстановление.

Универсальность системы электрообогрева делает ее важной частью промышленного производства. Сохранение нормальных свойств жидкости, увеличение скорости транспортировки, возможность запустить полный или частично заполненный трубопровод после его остановки, быстро слить остатки продукта – все эти проблемы эффективно решаются с помощью электрических систем кабельного обогрева. Не менее эффективно система электрообогрева трубопроводов справляется и с проведением газообразного содержимого, в случае чего ее задача – предотвратить выпадение конденсата при остывании газа и обеспечить защиту от перегрева и опасности взрыва.

Что включают в себя работы по установке системы электрического обогрева?

Работы по установке системы электрообогрева включают в себя монтаж нагревательных секций кабеля и соединительных коробок, установку шкафов управления и датчиков температуры, прокладку силового и контрольного кабелей и другие действия по подключению системы, а также заботливое сервисное обслуживание. Высококачественный монтаж, выполненный опытнейшими специалистами компании «ТЕРМ», гарантирует высокую надежность и долговечность работы нагревательной системы. Установка нагревательных кабелей обеспечит бесперебойную работу труб, резервуаров и других промышленных объектов в любое время года.

Каковы особенности эксплуатации систем электрообогрева?

Системы электрообогрева удобны в эксплуатации, долговечны и особого технического ухода не требуют. Заводская гарантия на нагревательный кабель составляет ≥5 лет. По окончании основного гарантийного срока существует возможность его продления, после проведения необходимых испытаний или заключение договора на дальнейшее сервисное обслуживание. Также непосредственно на объекте проводится обучение местной эксплуатирующей организации.

Каковы перспективы развития систем промышленного обогрева?

Промышленный обогрев с каждым годом все чаще применяется на предприятиях всех отраслей промышленности. Например, одной из зон развития являются нефтегазовые месторождения. Перспективы развития нефтедобычи в России связаны с освоением разведанных нефтяных запасов. Правительство РФ утвердило «Энергетическую стратегию России на период до 2020 г.», в которой предусматриваются повышение роли восточных районов в нефтяной и газовой промышленности России, диверсификация экспорта с выходом на рынок АТР.

Предполагается, что основой формирования новых крупных центров нефтяной и газовой промышленности на востоке страны, обеспечения внутренних потребностей этих регионов и организации долгосрочных поставок нефти и газа в страны АТР, в частности в Китай, будут месторождения Западной Сибири, Восточной Сибири и Республики Саха (Якутия).

Вместе с развитием нефтедобычи возрастет количество и новых месторождений, будет продолжаться модернизация и реконструкция старых месторождений. Вместе с тем увеличится и потребность в системах промышленного обогрева, которые сегодня не имеют альтернативы по техническим характеристикам и преимуществу в эксплуатации.

Современные отопительные системы – новые и традиционные способы обогрева

Выбор способа обогрева зависит от финансовых возможностей домовладельца. Горожан с достатком выше среднего больше интересуют современные системы отопления и новейшее энергосберегающее оборудование. Сельские жители с невысокими доходами ставят задачу иначе: экономно обогреть квартиру либо частный дом, понеся минимальные затраты на монтаж.

Обе группы домовладельцев объединяет вполне понятное желание – меньше платить за коммуналку. Вариантов решения проблемы тоже два: пользоваться новыми технологиями или уходить / уменьшать потребление дорогостоящих энергоносителей.

Высокотехнологичные решения

Обогрев жилых и производственных помещений – сфера довольно консервативная, здесь сложно изобрести что-то новое, кардинально отличающееся от традиционных вариантов. Поэтому современные принципы отопления остаются прежними – перенос тепла от источника водяной системой либо прямой нагрев воздуха.

Как правило, инновации в отоплении затрагивают теплосиловое оборудование. Производители стремятся повысить КПД твердотопливных и газовых котлов, а также предлагают разнообразные альтернативные варианты:

• тепловые насосы;
• солнечные коллекторы;
• напольный и панельный электрический обогрев с помощью инфракрасной пленки.

Так выглядят наружные блоки теплового насоса «воздух-воздух», напоминающие внешние модули сплит-систем

За последние 10 лет видоизменились тепловые сети загородных и многоквартирных домов (новостроек). Появились новейшие средства автоматизации, безопасности и дистанционного управления обогревом. Рассмотрим применяемые технологии по порядку.

Справка. За прошедший 10-летний период очень мало изменились отопительные приборы. В квартирах по-прежнему используется 4 типа водяных радиаторов – чугунные, алюминиевые, стальные и биметаллические. Аналогичная картина наблюдается в сфере электрообогрева, где применяются конвекторы, тепловентиляторы и приборы инфракрасного отопления.

Традиционные тепловые установки

Котлы, сжигающие различное топливо и использующие электричество, постоянно совершенствуются. Модернизируются и традиционные установки воздушного отопления, которые 20 лет назад встречались лишь в производственных зданиях. Мы однозначно относим к новинкам следующее оборудование:

• котлы газовые конденсационные;
• автоматические теплогенераторы на пеллетах и каменном угле;
• установки нагрева воздуха с регенерацией теплоты – рекуператоры.

Газовый конденсационный (слева) и пеллетный автоматический котел (справа)

Примечание. Казалось бы, ассортимент классических электрообогревателей тоже дополнился новыми изделиями, например, микатермические и кварцевые модели. Эти приборы нельзя назвать инновационными, поскольку их принцип действия и КПД идентичен инфракрасным обогревателям.

Разберемся, за счет чего повышена эффективность котельного оборудования:

1. В оптимальном режиме работы конденсационный котел использует скрытую теплоту сгорания природного газа, КПД достигает 96%. В обычных условиях при сжигании образуется вода, которая испаряется и улетает в дымоход. Цилиндрический теплообменник нашего агрегата заставляет пар сконденсироваться и отнять обратно теплоту парообразования.
2. Автоматическая подача твердого топлива в горелку позволяет увеличить КПД сжигания угля и пеллет до 86%. Решающую роль играет четкая дозировка горючего и объема воздуха, нагнетаемого вентилятором. Заметьте: теплообменная часть котла мало отличается от дровяных «собратьев» прямого горения.
3. Теплообменник рекуператора умеет подогревать приточный воздух, отнимая теплоту вытяжного потока. На практике удается передать 50…70%, остальные 30…50 процентов догревает отопительная установка.

Особенность классического рекуператора с перекрестными воздушными потоками – энергонезависимость и абсолютная изоляция вытяжки от притока. С другой стороны, для перемещения воздуха нужны вентиляторы, потребляющие электричество.

Самое лучшее теплосиловое оборудование стоит больших денег. Конденсационные теплогенераторы дороже обычных газовых на 40—80%, а стоимость 1 ретортной пеллетной горелки превышает цену простого котла с цепочкой. Но с течением времени и по мере распространения котельные установки дешевеют, становясь доступнее с каждым годом.

Оборудование для альтернативного отопления

Выше мы привели список нетрадиционных источников тепла, теперь раскроем секреты их эффективности:

Тепловые насосы (ТН), используя принцип работы кондиционера, переносят энергию внутрь жилых помещений. Агрегат отнимает низкопотенциальное тепло грунта, воды либо воздуха. Соотношение потребленного электричества к перенесенной тепловой энергии составляет 1 : 3 у воздушных и 1 : 5 у геотермальных установок.

Способы отбора теплоты геотермальным ТН
Расположенные на открытом участке солнечные коллекторы греют воду напрямую либо посредством вещества, заключенного внутри прозрачных вакуумных трубок. Энергия достается практически даром, но с перебоями – ночью и в зимний период гелиосистемы сильно теряют эффективность.

Солнечные коллекторы не могут отапливать дом самостоятельно, поэтому отдают энергию в буферную емкость или бойлер косвенного нагрева

Тонкая полимерная пленка с нагревательным углеродным слоем не экономит электричество напрямую. Но будучи заложена под напольное покрытие (потолок, стены) по всей площади комнаты, она позволяет уменьшить затраты на электроотопление за счет невысокой температуры нагрева.

Уточнение. Тепловые агрегаты различных типов греют непосредственно воздух комнат или теплоноситель, направляемый к приборам отопления. Самая лучшая по эффективности – современная геотермальная установка, добывающая энергию земли. На каждый затраченный киловатт электричества она приносит 4—5 кВт теплоты.

Из-за высокой стоимости оборудования и монтажа перечисленные способы отопления дома реализуются немногими пользователями. Исключение – инфракрасная пленка, доступная благодаря низкой цене и простоте укладки.

Постепенно дешевеют и тепловые насосы – некоторые фирмы уже показывают удобоваримые цифры, например, 300 у. е. за 1 кВт отопительной мощности вместе с монтажом (бурение скважин считается отдельно). При большом желании грунтовый ТН можно собрать самостоятельно, используя старую сплит-систему.

Отопительные сети

Водяные системы не собираются сдавать позиции воздушному отоплению и прямому электрическому нагреву, оставаясь наиболее распространенным методом передачи тепла в помещения. Выделим 3 схемы отопления, постепенно вытесняющие классическую двухтрубную систему закрытого типа:

• радиаторная сеть, подключенная коллекторным (лучевым) способом;
• контуры напольного отопления;
• панельный обогрев — так называемые теплые стены.

Пример лучевой разводки к батареям от гребенки

Примечание. По-хорошему, только лучевую схему следует считать современной. Греющие полы и стены описаны еще в советских учебниках по отоплению и вентиляции, но широкую популярность обрели в середине 2000-х годов.

Суть коллекторной разводки заключается в скрытой прямой прокладке труб к каждой батарее индивидуально. Регулировка производится на гребенке, куда подсоединяются все трубопроводы, спрятанные в полу, за подшивкой потолков либо замурованы в стенах. Схема позволяет максимально автоматизировать работу отопления и управлять температурой каждой комнаты отдельно.

Проект греющих напольных контуров одноэтажного здания

Преимущества теплых полов (сокращенно – ТП) хорошо известны домовладельцам – комфортный обогрев нижней зоны помещений теплоносителем низкой температуры (30—50 °С), отсюда экономия топлива 10—30%. Существенный недостаток – инерционность (длительный прогрев и остывание бетонного монолита).

Справка. В санузлах и коридорах малой площади лучше устраивать электрические теплые полы, где нагревательным элементом служит резистивный кабель или та же пленка. Причина – меньшие затраты на монтаж.

Панельный обогрев – это аналог теплого пола, только труба крепится к стене и заделывается штукатуркой. При подключении к тепловому насосу либо чиллеру настенный контур может охлаждать комнату в летний период. Подробнее о современном варианте отопления смотрите на видео.

Варианты бюджетного отопления

В сельской местности и отдаленных регионах отопительные системы частных домов монтируются с учетом усложняющих факторов:

• при перебоях с подачей электроэнергии любые инновации и технологичные решения превращаются в груду бесполезного хлама, после отключения света помещения остывают;
• нередко приходится рассматривать варианты обогрева без газа, поскольку подключение к магистрали слишком дорогое либо невозможно технически;
• цена сжиженного газа и соответствующего оборудования не позволяет хозяину с небольшими доходами устроить автономное отопление;
• ограниченный бюджет.

Замечание. Если отключения света или перепады напряжения наблюдаются постоянно, покупать блок бесперебойного питания либо электрогенератор бессмысленно. У первого может не хватить заряда, второй без помощи хозяина не запустится. Результат: вы приходите с работы и попадаете в холодный дом.

В подобных условиях современной считается энергонезависимая схема обогрева, реализуемая 2 способами:

1. Монтируется самотечная разводка из труб увеличенного диаметра с соблюдением уклонов на горизонтальных участках, как сделано выше на схеме двухэтажного дома. Теплоноситель нагревает печка с водяным контуром или котел, не нуждающийся в электричестве.
2. Строится кирпичная печь с выходом в 3—4 комнаты. В небольшом дачном домике ставится металлическая либо чугунная печка на дровах.

Небольшую плиту с баком-котлом можно сложить своими руками

Источником тепла может выступать напольный газовый котел с энергонезависимой автоматикой типа «Житомир», «Лемакс», АОГВ и тому подобные. Если газ на участке отсутствует, можно установить твердотопливный теплогенератор прямого горения, управляемый цепным регулятором тяги.

Во времена СССР, когда населенные пункты массово газифицировались, владельцы жилых домов разрушали кирпичные печки, напрасно занимающие площадь. Теперь наблюдается обратная тенденция – печи восстанавливаются либо выкладываются с нуля.

Многие современные застройщики предпочитают заложить в проект добротный отопитель из кирпича и не зависеть от внешних факторов. Если же старая печка в доме сохранилась, восстановите ее, как показано в видеосюжете:

Заключение

Современная система отопления в нашем понимании – это эффективный способ обогрева, соответствующий нынешним условиям. Нет смысла вкладывать средства и городить автоматику, которая отключится вместе с сетевым напряжением, покупать одни аппараты (генераторы, бесперебойники), чтобы работали другие (насосы, контроллеры, приводы). Исповедуйте принцип экономической целесообразности.

Обогрев трубопроводов: способы и их особенности

В климатических поясах, где температура воздуха опускается ниже нуля, к прокладке трубопроводов выдвигаются особые требования. Чтобы даже в холодный сезон функционирование производилось в штатном режиме, чтобы исключить риск нештатных ситуаций и аварий, в обязательном порядке осуществляется обогрев трубопроводов.

Есть еще вариант с утеплением, но он считается не очень эффективным, так как не спасает при резких падениях температуры. Поэтому верным выбором является активное утепление.

Промышленный обогрев трубопроводов выполняет так, чтобы в результате были достигнуты такие цели:

• Снижение теплопотери газа или рабочей жидкости, передаваемой в системе.
• Температура теплоносителя должна поддерживаться в заданном диапазоне температур.
• Вязкость минеральных масел поддерживается на оптимальном для перекачки уровне.
• Исключено промерзание участков трубопровода.
• Возможность укладки выше уровня промерзания для сокращения цены и сроков монтажных работ.
• Сокращение расходов на восстановительные и ремонтные работы в холодный период года.

Для конкретного типа трубопровода подбирается наиболее подходящая с экономической точки зрения и с точки зрения безопасности система обогрева. Какие варианты получили наибольшее распространение, а также их особенности рассмотрим ниже.

Современные методики обогрева трубопроводов

Проблема замерзания труб причиняла неудобство долгие века, но в ХХ веке к ее решению подошли комплексно. Среди всех достижений данной области можно выделить три направления:

• Пароспутники.
• Кабельный обогрев труб: наружный и внутренний.
• Пленочные обогреватели.

В России наиболее остро стояла проблема перекачки нефтепродуктов и их защита от чрезмерного загустения и замерзания, поддержание температуры на заданном уровне. Одной из первых эффективных методик стало использование пароспутников.

Пароспутники: конструкция, достоинства и недостатки

Пароспутники — это системы обогрева трубопровода от промерзания с помощью пара. Они конструктивно сложны и включают состав такие сложные элементы:

• Комплектный паровой коллектор с запорной арматурой и конденсатоотводчиком.
• Прерыватели вакуума, сбросные и обратные клапаны, манометры.
• Комплектный конденсатный коллектор с конденсатоотводчиками и запорной арматурой.

Вместе с проектированием самого трубопровода для перекачки конкретного носителя необходимо сразу же осуществлять проектировку пароспутника. Эта система достаточно сложная, требуется установка большого количества конденсатоотводчиков. Задача усложняется, если трубопровод сильно разветвлен, возникает проблема унификации, сложности контроля и обслуживания. Для труб, имеющих разнообразную ориентацию в пространстве приходится использовать оборудование, которое может работать в таком состоянии.

Достоинства пароспутников

• Надежный обогрев трубопровода.

Недостатки пароспутников

• Сложное и длительное проектирование.
• Использование специализированного оборудование.
• Сложный монтаж и обслуживание.
• Трудоемкость реализации.
• Дороговизна.

Так как пароспутники имеют множество недостатков, долгое время проводились разработки в поисках не менее эффективного, но более простого и дешевого способа обогрева. Так появился обогрев труб кабелем.

Обогрев труб кабелем: варианты и их эффективность

Электрический обогрев труб с помощью кабелей на данный момент является самым распространенным. Расчет и монтаж системы такого типа требует гораздо меньше усилий, а результат сопоставим по эффективности с пароспутником.

Для кабельного обогрева труб необходимы такие элементы:

• Нагревательные кабели.
• Аксессуары для крепления на трубах.
• Элементы для подогрева локальных узлов: вентилей, насосов, фланцев.

Типовая система обогрева трубопровода от промерзания представляет сеть кабелей, крепежей, распределительных коробов, датчиков. Обязательно проектируется система управления, включающая терморегуляторы, датчики потока, воздуха и температуры, защитную аппаратуру и шкафы управления.

Возможен обогрев трубопроводов внутри трубы или снаружи, этот нюанс определяется на этапе проектирования в зависимости от целесообразности одного из вариантов.

Кабельные системы обогрева могут создаваться на основе кабелей разных типов:

• Резистивный кабель.
• Саморегулирующийся кабель.
• Зональный кабель.

Достоинства кабельного обогрева

• Надежный обогрев трубопровода.
• Высокий КПД.
• Экологическая безопасность.
• Возможность регуляции температуры.
• Простота обслуживания.

Недостатки кабельного обогрева

• Низкая электробезопасность (особенно при использовании резистивных кабелей).
• Высокий расход электроэнергии.

Хотя кабельные системы прекрасно справляются с возложенными на них функциями, наука не стоит на месте и появились более перспективные системы, которые используют инфракрасное тепло и не имеют таких недостатков.

Пленочный обогрев труб: особенности эксплуатации

Пленочный обогрев труб с использованием инфракрасных обогревателей — это новое слово в отрасли. Такая система позволяет равномерно и мягко прогреть поверхность трубопровода, при этом нет опасности расплава даже для пластика и других полимеров.

Пленочный обогреватель — это гибкая теплоизлучающая пленка, которая легко принимает форму трубы.

Достоинства пленочных нагревателей

• Надежный и мягкий обогрев трубопровода.
• Монтаж на трубы любого диаметра.
• Простота проектирования системы обогрева.
• Предусмотрена регуляция температуры.
• Тепло распределяется равномерно.
• Потребление в 2 раза ниже, чем у кабельных систем.

Недостатки пленочных нагревателей

• Пока не обнаружены.

Современным владельцам трубопроводов открываются широкие перспективы выбора обогревательной системы. Принять решение проще, ориентируюсь на приведенные достоинства и недостатки.

Обогрев водопроводных труб — эффективные способы

Достичь максимально возможной защиты труб от замерзания возможно лишь при комплексном применении активного и пассивного способов борьбы с воздействием на систему отрицательных температур. Например, пленочный обогрев водопроводных труб совместно с современными средствами теплоизоляции поможет вам забыть о перебоях в подаче воды, связанных с ее замерзанием на отдельных участках трубопровода.

Зачем необходимы системы обогрева труб

Для большинства простых людей системы обогрева труб ассоциируются со средствами для устранения льда из замерзших труб. Данное определение не совсем верное, искусственный подогрев водопроводных труб, в первую очередь, применяется для недопущения замерзания жидкости внутри трубопровода.

Кроме того, благодаря ему можно достичь и других не менее важных целей:

• Поддержание определенной температуры теплоносителей в различных системах,
• Снижение теплопотерь при транспортировке рабочей жидкости.
• Трубопроводы, предназначенные для перекачки других видов жидкостей, в особенности минеральных масел, обладающих определенной вязкостью, будут работать в оптимальном режиме.
• Существенно снижаются затраты на выполнение земляных работ, связанных с необходимостью укладки труб на определенной глубине (ниже уровня промерзания).
• Расходы на выполнение ремонтных и восстановительных работ в результате выхода системы из строя вследствие замерзания сводятся к минимальным цифрам.

↑

Преимущества применения активных систем

Кто-то, конечно, может сказать, что водопроводная труба с подогревом – это непозволительная роскошь. Но поверьте, те люди, которым приходилось сталкиваться с невозможностью прокладки линии на требуемой глубине, думают иначе. Именно такой комплексный подход к решению проблемы может обеспечить круглогодичную подачу воды в регионах с суровыми климатическими условиями.

Именно такой продуманный подход дает, несмотря на требуемые разовые вложения, хороший экономический эффект, а ощущение комфорта и уверенности оценить вообще невозможно.

Способы активной защиты трубопроводов

Одним из самых распространенных методов является греющий кабель, монтируемый на поверхность трубы. Данный способ стал первым видом активной защиты трубопроводов от замерзания.

Первые модели кабелей, конечно, имели массу недостатков, например, выпускались резистивные модели подобного электрооборудования. Такие линии отличались большим расходом электроэнергии, существовал целый ряд ограничений для монтажа — фиксируемая длина сегмента, недопустимость пересечения ниток кабеля (они перегревались и выходили из строя).

Более современный вид такой продукции — саморегулируемый кабель для обогрева водопроводных труб.

Он отличается материалом, сопротивление которого зависит от температуры.

Такие системы уже не нуждались в дополнительных устройствах управления, могли монтироваться секциями с произвольной длиной. Кроме того, никаких негативных последствий при пересечении линий не возникало.

Более современный метод — водопроводные трубы с подогревом при помощи специальной термопленки. Данная пленка представляет собой стекловолокно с интегрированными в нее проводниками, вся конструкция покрывается дополнительными слоями защиты.

Монтаж подобных проводников обеспечивает более равномерный прогрев всей поверхности трубы, кроме того, они более устойчивы к повреждениям. Крепление такой ленты на поверхность трубопровода не составляет труда. Стоит также сказать, что в большинстве лент применяются саморегулируемые проводники.

Существует еще такой метод, как внутренний обогрев водопроводной трубы. В данном случае греющий кабель размещается не на поверхности трубопровода, а непосредственно внутри него.

Прокладка кабеля может быть осуществлена на всех участках линии за исключением запорной арматуры.

Внутреннее размещение греющих элементов значительно сокращает непроизводственные потери электричества. К кабелям для внутреннего размещения предъявляются жесткие требования по прочности и стойкости изоляционных покрытий. Размещение простого греющего провода внутри систем водоснабжения запрещено.

Все описанные методы могут применяться для обогрева трубопроводов различного назначения:

• Питьевые трубопроводы могут защищаться как на улице, так и в подвальных помещениях. Исключение составляет только внутренний обогреватель для водопроводных труб такого назначения. Прокладка греющего кабеля внутри питьевых водоводов не рекомендуется.
• Системы горячего водоснабжения и отопления могут быть оснащены всеми видами устройств, в данном случае их основной задачей станет снижение теплопотерь.
• Широкое применение получили подобные устройства в различных промышленных установках, они позволяют поддерживать нормальные кондиции рабочих жидкостей. При этом исключается возможность их кристаллизации или сгущения.
• Еще одна сфера применения — канализационные линии.

↑

Как подобрать параметры кабеля или пленки

Прежде всего, вам необходимо определить, какую мощность должен иметь кабельный подогрев водопровода.

Данное значение зависит от следующих факторов:

• Глубина заложения труб или возможная температура внутри помещения.
• Материал, из которого изготовлены трубы, их диаметр, длина, толщина стенки.
• Теплотехнические свойства утеплителей, которыми будет покрыта система обогрева.

После этого выбираете, какой греющий кабель для водопроводных труб больше всего подойдет для ваших условий. При этом учитывайте не только технические характеристики, но и стоимость, необходимость дополнительного оборудования.

Следует сразу сказать, не имея должного опыта в таком вопросе, сделать выбор самостоятельно практически нереально. Оценить влияние различных факторов может только специалист, поэтому за консультацией стоит обратиться в специализированную компанию. Но имея представление о порядке выбора, вы сможете защитить себя от неправомерных действий отдельных продавцов, старающихся сбыть товар ненадлежащего качества.

Некоторые особенности монтажа

При устройстве систем обогрева соблюдайте следующие правила.

Пластиковые трубы покройте фольгированным скотчем, он позволит распределить выделяемое тепло более равномерно. Закрепить кабель можно с его же помощью. Труба водопроводная с подогревом в обязательном порядке должна быть утеплена и покрыта гидроизоляцией.

Не допускайте пересечения резистивных проводников.

При монтаже кабеля внутрь трубы тщательно промеряйте необходимый размер. Следите за тем, чтобы не повредить изоляцию кабеля, потенциально опасные места трубопровода на время выполнения работ лучше закрыть мягкой тканью.

Обогрев запорной арматуры осуществляйте только поверхностным проводом.

Соблюдение данных правил позволит избежать основных ошибок, допускаемых новичками.

Достоинства подобных систем защиты трубопровода вы оцените уже в первый зимний период эксплуатации, поэтому не стоит бояться применения новых технологий.