En invierno, el propietario de una casa de campo corre el riesgo de quedar aislado del pozo y del pozo artesiano. Los tapones de hielo en el suministro de agua de la calle no solo apagarán la ducha, la cocina y el inodoro, sino que también dañarán las tuberías.
El aislamiento no es una garantía contra la congelación. Mientras se bombee agua a la casa, no se convertirá en hielo. Por la noche, en caso de heladas severas y en ausencia de residentes durante el día, el líquido estancado obstruirá la tubería en unas pocas horas.
El contenido del artículo:
- Tipos, dispositivo y principio de funcionamiento del cable calefactor.
- Ventajas y desventajas: ¿Qué cable es mejor elegir?
- Procedimiento de instalación y características
Hasta que se creó un cable para las tuberías de calefacción, la ruta de suministro de agua de la calle tuvo que estar enterrada profundamente en el suelo, cayendo por debajo de la marca de congelación. A pesar de esto, todavía había una sección vulnerable en la carretera: el paso de la tubería desde el suelo hasta la casa. Es bueno si la pista fue colocada por constructores competentes antes de que se vieran los cimientos y salgan a la superficie debajo del edificio. El calor de la casa impedía que el líquido se congelara en este istmo. Si la entrada se hizo desde la calle, entonces ningún truco para el aislamiento no salvó el día.
Hoy, habiendo comprado un cable calefactor, no se puede devanar los sesos por este problema. En cualquier helada, el calor generado por la corriente eléctrica evitará que el agua se congele y obstruya la tubería. Hablaremos sobre qué tipos de cables calefactores se pueden comprar en el mercado, cuál es su diseño, principio de funcionamiento y método de instalación en este artículo.
Tipos, dispositivo y principio de funcionamiento del cable calefactor.
Hay dos tipos de cables diseñados para proteger las tuberías de la congelación:
- Resistador;
- Autoajustable.
El cable calefactor por resistencia está disponible en dos versiones: unipolar y dos hilos. El diseño con un conductor es bastante simple: un alambre de nicromo se rellena con aislamiento fluoroplástico, sobre el cual se enrolla una malla de cobre. El exterior del cable está cubierto con una funda de plástico resistente al calor.
Un cable resistivo de dos núcleos consta de dos conductores de nicromo que generan calor cuando fluye la corriente. Algunos sistemas utilizan dos cables diferentes. Uno de ellos es calefactor y el segundo es frío, conductor.
Cuando se usa un protector de lámina, en lugar de una trenza de cobre, se coloca un núcleo de drenaje. Contacta con la lámina y le quita el potencial eléctrico generado por los campos electromagnéticos. Este núcleo se utiliza como base.
Teniendo en cuenta los tipos existentes de cables calefactores, centrémonos en la modificación mejorada del resistivo. Se llamó zonal y se desarrolló para eliminar la falta de cables de dos núcleos. No deben cortarse en trozos ni acortarse en más del 10% de la longitud total. Este requisito creó y sigue creando inconvenientes durante la instalación.
Diagrama estructural del cable de zona.
Por diseño, el cable zonal es un sistema de espirales de alambre enrolladas sobre aislamiento y conectadas por buses conductores de corriente. El recorte de las espirales en los puntos de las protuberancias de contacto no interfiere con su funcionamiento y facilita la selección de la salida de calor. Tenga en cuenta también que la longitud mínima permitida de dicho cable es de 1,5 metros.
El tipo de cable más popular para calentar tuberías en la actualidad es el autorregulador . La parte principal de su diseño es una matriz conductora semiconductora. Cambia la resistencia eléctrica en proporción al cambio en la temperatura ambiente.
Dispositivo de cable calefactor autorregulador
Cuanto más frío esté el suelo o el aire que rodea a dicho cable, mayor será su resistencia y, en consecuencia, se generará más calor.
Ventajas y desventajas: ¿Qué cable es mejor elegir?
Al elegir un cable calefactor para tuberías, es importante conocer los pros y los contras de cada tipo en oferta. Vamos a enumerarlos brevemente.
El cable de un solo núcleo tiene demanda por las siguientes razones:
- Barato;
- Durable (10-15 años de funcionamiento);
- Relativamente fácil de instalar.
Las desventajas incluyen la necesidad de un cálculo preciso de la longitud, ya que debe colocarse de tal manera que devuelva el otro extremo a la fuente de alimentación. Además, como ya hemos dicho, trabajar con cables resistivos (excepto cables de zona) se complica por la prohibición de corte del fabricante. Por esta razón, al comprar, debe saber exactamente la longitud y la potencia requeridas.
Otra limitación para todos los sistemas resistivos es la inadmisibilidad de cruzar secciones de la línea de cable. En este caso, la temperatura aumenta bruscamente en los puntos de contacto, lo que puede provocar la fusión del aislamiento y el quemado del cable.
Un sistema resistivo de dos núcleos es más fácil de instalar que un sistema de un solo núcleo, pero al mismo tiempo es más caro. Al realizar la instalación, no es necesario tirar de esta línea de cable hacia el tomacorriente. Basta con fijarlo en la tubería y cerrarlo en la parte superior con un aislante térmico. En términos de durabilidad y protección contra influencias externas, las versiones de calentamiento de tuberías de un solo núcleo y de dos núcleos son iguales.
El cable calefactor autorregulador (SGK) carece de las desventajas del resistivo, pero su costo es significativamente mayor. El alto precio se compensa en parte con una instalación sencilla, opciones de corte y acortamiento y rentabilidad. Si el sistema de suministro de agua pasa al subsuelo por debajo de la marca de congelación, solo necesita comprar un pequeño trozo de cable SGK y colocarlo en la sección más crítica: la transición de la tubería desde el suelo hasta la casa.
La superposición de los bucles portadores de corriente de la línea "inteligente" no es terrible. No habrá sobrecalentamiento en los puntos de contacto. La matriz de semiconductores bajará automáticamente la temperatura allí. Además, durante el funcionamiento de un cable autorregulador, las zonas más frías se calientan más, mientras que en otras la temperatura se mantiene en un nivel más bajo. Debido a esto, se logran ahorros de energía, en contraste con las rutas resistivas que operan a máxima potencia a lo largo de toda la longitud.
SGK entre dos tuberías de agua, colocadas a medio metro de profundidad en la entrada al sótano de la casa.
De lo anterior, podemos concluir que un cable resistivo será más apropiado para el calentamiento permanente de grandes áreas, dentro de las cuales no existen grandes diferencias en las condiciones de temperatura. Su uso le permitirá obtener el resultado deseado sin sobrepagos innecesarios. A menudo, dicho cable se utiliza al instalar calefacción por suelo radiante. El cable autorregulador, a pesar de su mayor costo, es adecuado para la mayoría de las tareas en la construcción de viviendas privadas, se justificará debido a su rentabilidad, facilidad de instalación y operación.
Procedimiento de instalación y características
En la práctica, hay dos formas de instalar un cable calefactor para tuberías:
- Exterior;
- Interior.
La instalación en exteriores es más fácil que la instalación en interiores. No reduce el rendimiento de la tubería y permite, si es necesario, reemplazar fácilmente la sección dañada.
Para la instalación al aire libre, la instalación lineal se usa con más frecuencia. En este caso, el cable se enrolla a lo largo de toda la tubería y se fija con cinta adhesiva de aluminio.
El termostato siempre debe estar emparejado con un resistivo (cable de uno y dos núcleos). Su sensor se lleva a la tubería y se fija con cinta a su superficie. Una vez terminada la instalación, la pista se cierra con aislamiento térmico y se cubre con tierra.
Termostato con sensor: adición obligatoria para cables calefactores de resistencia
Cuando se instala en una tubería de alcantarillado de plástico, los puntos de unión se envuelven primero con cinta adhesiva de aluminio y solo después se fija el cable a ellos. Esta solución hace que la distribución del calor sea más uniforme, protegiendo el plástico del sobrecalentamiento.
Métodos de instalación de cables
Al colocar un sistema de suministro de agua en áreas con un clima severo o instalar calefacción en las canaletas del techo, se usa la colocación de anillos con un paso de 5 a 15 cm. Este método le permite aumentar la transferencia de calor por 1 metro lineal de la ruta.
Cabe señalar que enrollar el cable calefactor en las tuberías solo es aplicable para dos núcleos y autorreguladores. No puede tomar un solo núcleo para tal trabajo. En los puntos de intersección de las vueltas, se sobrecalentará y se quemará.
Los diagramas de cableado de rutas resistivas de uno y dos cables a la fuente de alimentación son similares. La única diferencia es que el cable de un solo núcleo se coloca en un bucle grande y su otro extremo se devuelve al tomacorriente.
Con un cable de dos núcleos, ambos extremos se pueden conectar directamente a la red. Se debe proporcionar una toma separada para el termostato con un sensor de temperatura.
El cable calefactor autorregulable no necesita sensor de temperatura. Reacciona sin dispositivos externos a los cambios de temperatura, aumentando o disminuyendo proporcionalmente la transferencia de calor. Por lo tanto, después de la instalación, se conecta directamente a la fuente de alimentación de 220V.
Así es como se ve el kit de instalación (tubos y tapones termorretráctiles, manguitos de conexión) y un conjunto de herramientas para conectar el SGK a la red
El único matiz que requiere una explicación detallada es la preparación de los conductores portadores de corriente del SGK para la conexión. Consta de las siguientes operaciones:
- Habiendo medido 6-7 cm desde el extremo del cable, el aislamiento exterior se corta con cuidado, teniendo cuidado de no dañar la cubierta aislante interior, y se retira;
- La trenza protectora se desenrolla con un punzón, se corta parcialmente y el extremo restante se tuerce en una "coleta";
- En el extremo conectado, corte el aislamiento interior y retírelo, dejando 1-2 cm debajo de la "cola" de la trenza protectora;
- Con cuidado, para no dañar los conductores portadores de corriente, corte la matriz calefactora (al ras con el aislamiento interno). Después de eso, la matriz se calienta con un secador de pelo de construcción y se junta con unos alicates;
- Se colocan manguitos de conexión de plástico en los extremos de los cables y se prensan con unos alicates;
- Se colocan tubos termorretráctiles en los cables, llevándolos a la mitad de las mangas y revueltos con un secador de pelo;
- Desde arriba, la junta se cierra con un tubo termorretráctil de gran diámetro y también se trastorna calentándolo;
- La trenza de reemplazo se conecta a la tierra del cable de alimentación y se cubre con termocontracción. Las venas SGK están conectadas a los cables de alimentación y también están cerradas;
- Se instala un gran tubo termorretráctil en la parte superior del sello (no olvide colocarlo en uno de los extremos del cable con anticipación) y se cubre con un secador de pelo desde el centro hasta los bordes para que no quede aire en el interior;
- La etapa final es la terminación del cable, que, para evitar el cierre de los núcleos, se realiza con un "paso". Uno de los núcleos del cable se acorta 20 cm, la tapa del extremo se coloca y se coloca.
Como alternativa, los fabricantes ofrecen kits de cables calefactores listos para usar, donde todas las operaciones de conexión anteriores ya se han realizado en la fábrica. Solo debes elegir un kit con las características adecuadas y la longitud requerida, realizar la instalación externa o interna y conectar el enchufe a la toma de corriente.
Un ejemplo de un sistema de calefacción completo diseñado para ser instalado dentro de una tubería. El precio aproximado de dicho kit para 2018 con un cable autorregulador de 10 m de largo es de 4-7 mil rublos, según el fabricante y la capacidad.
Para la correcta selección de la potencia (W / m), dependiendo de la profundidad de la zanja, el diámetro de la tubería y la temperatura del aire, puede utilizar los datos de la tabla.
Si es imposible realizar una instalación externa en el suministro de agua (la tubería está llena de concreto o aislada con betún), use una junta interna. Un cable de un solo núcleo no es adecuado para este trabajo, por lo que toman uno de dos núcleos o autorregulable.
La instalación interna en tuberías de alcantarillado no se puede realizar con ninguna, sino solo con un cable calefactor especial con aislamiento reforzado y una pantalla. Si necesita colocar una línea de calefacción dentro de un suministro de agua potable, para este propósito deberá comprar el llamado cable alimentario.
Así es como se ve el prensaestopas instalado y prensado
El forro interior tiene una serie de limitaciones. No está permitido si hay elementos rotativos, grúas y juntas mecánicas en la vía. Para su implementación, se corta una T especial con un acoplamiento sellado en la tubería. A través de él, el extremo de trabajo del cable se inserta en la tubería a la longitud requerida. Una vez probado el sistema, se aprieta el embrague con una llave y los sellos de goma sellan el punto de entrada.