Всем известно, что в холодное время года жидкость, протекающая в трубе, может замерзнуть и превратиться в лед. Лед же оказывает сильное давление на стенки трубы с внутренней стороны, что в свою очередь может привести к повреждению трубы и выходу из строя всей системы водоснабжения.
Существует три решения данной проблемы:
1. Прокладывание трубопровода ниже точки промерзания (т.е. примерно на глубину 1,5 м);
2. Отказ от использования водопровода до наступления тепла;
3. Установка кабельной системы обогрева трубопровода.
Прокладывание трубопровода ниже точки замерзания не всегда получается, т.к. зачастую просто невозможно вырыть такую глубокую траншею (например, этому препятствуют ранее проложенные коммуникации), а в условиях Крайнего Севера это просто не имеет смысла.
Отказ от использования водопровода в зимнее время года также не является решением проблемы промерзания труб, т.к. для жителей частных домов это просто невозможно.
Кабельный обогрев трубопроводов на сегодняшний день является самым оптимальным решением проблемы промерзания труб. Такие системы обогрева способны решить ряд задач:
• Обеспечение надежной защиты водопровода от замерзания и образования льда;
• Увеличение срока эксплуатации труб;
• Уменьшение глубины прокладывания водопроводной системы и снижение тем самым материальных и силовых затрат;
• Исключение дорогостоящего ремонта, связанного с повреждением труб, т.к. данная система требует лишь профилактическое обслуживание.
Для систем кабельного обогрева труб применяются нагревательные кабели двух видов: резистивные, т.е. кабели постоянной мощности, и саморегулирующиеся. Резистивные кабели имеют постоянное сопротивление по всей длине, тепловыделяющим элементом является металлическая жила. Такие кабели одинаково греют на каждом участке, независимо от внешних условий, что снижает их эффективность и требует постоянного контроля над количеством выделяемого тепла.
Эффект саморегулирования основан на применении в кабеле специальной полупроводниковой матрицы, меняющей свои проводящие свойства в зависимости от температуры окружающей среды. Именно свойство саморегулирования позволяет в большинстве случаев отказаться от применения систем управления. Саморегулирующиеся нагревательные кабели автоматически увеличивают тепловую мощность при снижении температуры окружающей среды и наоборот, что обеспечивает эффективную работу системы электрообогрева и исключает перегрев даже под толстым слоем теплоизоляции. Саморегулирующиеся кабели имеют ряд преимуществ: они способны изменять температуру на любом отрезке, подстраиваясь под условия окружающей среды. Таким образом достигается их надежность, защита от перегрева и экономичность системы в целом. Благодаря своему уникальному свойству, саморегулирующиеся нагревательные кабели получили самое широкое применение практически во всех областях кабельного обогрева: антиобледенительные системы для кровли и водостоков, системы защиты от промерзания или поддержания заданной температуры продукта в трубопроводах, емкостях и резервуарах с различными характеристиками и параметрами. Различные исполнения внешней оболочки допускают использование саморегулирующихся кабелей в условиях воздействия влаги и УФ излучения, коррозийных химических растворов и паров, взрывоопасных сред.
При монтаже нагревательный кабель укладывается на поверхности или внутри трубы. Трубопроводы горячего водоснабжения и отопления необходимо теплоизолировать, поскольку потери тепла в неизолированных трубах могут быть неприемлемо большими. Это относится к трубопроводам и на открытом воздухе, и под землей. Чем ниже температура окружающей среды, тем толще должен быть изоляционный слой. В качестве теплоизоляционного материала используется пенопласт, минеральная вата и т.п. Однако самым оптимальным является применение теплоизоляции на основе вспененного синтетического каучука. Такая теплоизоляция имеет малую теплопроводность, хорошо препятствует проникновению влаги, отличается долгим сроком службы.