يعد تعميق نظام الصرف الصحي الخارجي بشكل أعمق من مستوى تجميد التربة مهمة مزعجة ، خاصة إذا تم تنفيذ العمل في فصل الشتاء. خيار بديل للحماية من الصقيع هو كابل التدفئة لأنابيب الصرف الصحي. يجدر بك التعرف على خصوصيات تصميمه ، ألا توافقين ذلك؟
من المقالة التي اقترحناها ، سوف تتعلم كل شيء عن جهاز تسخين الكابلات لخط أنابيب الصرف الصحي. سنخبرك بكيفية عمل كابل التدفئة وكيفية اختيار الخيار الأفضل بشكل صحيح. للمالكين المستقلين ، يتم توفير دليل التثبيت والتثبيت خطوة بخطوة.
لماذا يتجمد المجاري؟
لم يتم اكتشاف مشكلة تجميد أنابيب الصرف الصحي على الفور. على عكس خطوط أنابيب المياه ، فإن تدفق السائل هنا ليس ثابتًا ولا يملأ المقطع العرضي للأنبوب بالكامل.
بالإضافة إلى ذلك ، عادةً ما يكون لمياه الصرف الصحي التي تدخل نظام الصرف الصحي درجة حرارة أعلى من مياه البئر ، على سبيل المثال. لذلك ، يحدث تجميد النفايات السائلة تدريجياً.
في البداية ، يمكن تجميد جزء صغير فقط من محتويات المجاري ، ثم تظهر طبقة أخرى من مياه الصرف الصحي المجمدة ، إلخ. تدريجيًا ، يتم ملء تجويف الأنبوب بالكامل بكتلة مجمدة كثيفة ، وبعد ذلك تصبح المشكلة واضحة. يمكن أن تؤدي السباكة المعيبة ، مثل تسرب صنبور أو صهريج ، إلى تفاقم المشكلة.
تدخل أجزاء صغيرة من الماء إلى نظام الصرف الصحي وتبرد وتتجمد بسرعة. حتى التمديد الصحيح لأنابيب الصرف الصحي ووجود طبقة من العزل لا يمنعان دائمًا تجميد المصارف. تعد إزالة الجليد من المجاري المجمدة أمرًا مزعجًا ، بالإضافة إلى أن هذه الظاهرة يمكن أن تلحق الضرر بالأنابيب ، وسيتعين استبدال بعضها.
يمكن أن يحدث تجميد لأنبوب الصرف الصحي تدريجياً ، طبقة تلو الأخرى ، وتسريب القليل من السباكة يزيد فقط من خطر هذه الظاهرة غير السارة
لذلك ، يوصى بوضع نظام الصرف الصحي تحت مستوى تجميد التربة مع العزل الإلزامي للاتصالات. إذا لم يكن حفر خندق عميق بما فيه الكفاية في المناطق الجنوبية والممر الأوسط مشكلة في العادة ، فإن كل شيء في الشمال يكون أكثر تعقيدًا بعض الشيء. في هذه الحالة ، يكون استخدام تسخين خاص أو كابل ساخن أكثر من المناسب.
عند استخدام هذا النوع من النظام ، يتم تقليل كمية الأعمال الترابية بشكل ملحوظ ، حيث يمكن تقليل عمق الخندق إلى مستوى مقبول دون القلق بشأن تجميد التربة.
أنواع أنابيب الصرف الصحي التي تحتاج إلى تدفئة وطريقة أنابيب التسخين
تحتاج الأنواع التالية من أنابيب الصرف الصحي إلى تدفئة:
- أنابيب لوضع نظام الصرف الصحي الخارجي لتصريف المياه العادمة إلى خزان للصرف الصحي أو إلى محطة معالجة محلية ؛
- أنابيب مصممة لتصريف مياه الصرف من تنظيف المرشحات ؛
- الأنابيب التي تربط خزان الصرف الصحي ببئر ترشيح أو حقول تصريف.
أكثر طرق تسخين الأنابيب شيوعًا هي كما يلي:
- تسخين أنابيب الصرف الصحي باستخدام كابل خاص ؛
- مد أنابيب الصرف الصحي المجهزة بنظام التدفئة.
كيف يعمل كابل التدفئة؟
الكابلات الساخنة أو التدفئة هي نظام تسخين للأنابيب الموضوعة في التربة. يتم تثبيت كبل كهربائي في غلاف عازل بالأنبوب ومتصل بمصدر الطاقة. يسخن الأنبوب ، ونتيجة لذلك ، تكتسب مياه الصرف درجة حرارة عالية باستمرار ، مما يحميها بشكل موثوق من التجمد.
يتم التمييز بين كبل للتدفئة الخارجية لأنبوب أو كبل داخلي. تم وضع الأول خارج الهيكل ، والثاني من الداخل.يُعتقد أن التثبيت الخارجي أسهل من التثبيت الداخلي ، لذلك يزداد الطلب عليه. بالإضافة إلى الكابل الخارجي ، يتم أيضًا استخدام فيلم تسخين.
غالبًا ما لا يتم استخدام التسخين بفيلم لأنظمة الصرف الصحي. يجب لف المادة حول الأنبوب بأكمله ، مما يعقد التثبيت ، لكنه يضمن تسخينًا منتظمًا
يتم تغليف الهيكل بالكامل بهذه المادة ، ثم يتم إصلاحه. يوفر الفيلم تسخينًا أكثر تناسقًا للأنبوب من الكبل ، وله طاقة أقل ، مما يجعل من الممكن تقليل تكاليف التشغيل إلى حد ما.
يمكن استخدام ثلاثة أنواع من الكابلات لتسخين الأنابيب:
- التنظيم الذاتي.
- مقاوم.
- منطقة.
يعتبر كابل التنظيم الذاتي خيارًا مناسبًا للغاية ، حيث يمكنه تغيير درجة حرارة التسخين تلقائيًا حسب الظروف المناخية. تقل مقاومة الكابل مع ارتفاع درجة حرارة التربة وتزيد مع انخفاض درجة الحرارة.
الكابلات ذاتية التنظيم هي الأكثر طلبًا في الظروف الحديثة ، نظرًا لسهولة وضعها ، فهي أكثر موثوقية ولا تتطلب عناصر إضافية للتثبيت
هذا التغيير في وضع التشغيل يقلل من الطاقة الكلية للنظام ، مثل E. يسمح لك بتوفير الطاقة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يختلف التغيير في المقاومة في أقسام معينة من خط الأنابيب. والنتيجة هي جودة أعلى للتدفئة ، وسيستمر كابل التنظيم الذاتي نفسه لفترة أطول ، ولا داعي لتركيب منظمات الحرارة.
لا يمتلك الكبل المقاوم مثل هذه القدرات ، ولكنه يختلف بالمقارنة مع أنظمة التنظيم الذاتي بسعر أكثر اعتدالًا. عند تثبيت هذا النوع من الكابلات ، ستحتاج إلى تثبيت مجموعة من مستشعرات درجة الحرارة وأجهزة تنظيم الحرارة للتأكد من أن وضع تشغيل النظام يتغير عندما يتغير الطقس.
الكابلات المقاومة تكلف أقل من نظيراتها ذاتية التنظيم. إذا تم تحديد هذا الخيار ، فيجب حساب كثافة طاقة مناسبة بعناية لمنع ارتفاع درجة الحرارة.
إذا تم إهمال هذا المطلب ، فإن خطر ارتفاع درجة حرارة الكابلات وانكسارها يزيد. لا يمتلك كابل المنطقة أيضًا القدرة على تنظيم المقاومة ، لكن هذا النظام لا يولد الحرارة على طول الطول ، ولكن فقط في أقسام معينة. يمكن قطع هذا الكبل إلى أجزاء منفصلة ، وهو أمر مناسب عند تركيب خطوط أنابيب ذات تكوين معقد.
كما أنها تستخدم على نطاق واسع في تركيب المجاري المعدنية أو لخزانات التدفئة. وتجدر الإشارة إلى أن هياكل التدفئة المدفونة في الأرض ليست المنطقة الوحيدة لاستخدام كابل التسخين. كما أنها تستخدم لتسخين الأنابيب الموضوعة على السطح أو في الغرف التي لا يتم تسخينها.
في بعض الأحيان ، يتم استخدام الكبل فقط لأجزاء معينة من خط الأنابيب ، على سبيل المثال ، الأجزاء التي تصل إلى السطح. نادرًا ما يتم استخدام الأنظمة التي يتم تركيبها داخل الأنبوب. غالبًا ما يتم استخدامها إذا كان خط الأنابيب مدفونًا بالفعل في الأرض ، وسيتطلب تركيب كابل خارجي أعمالًا أرضية واسعة النطاق.
لذلك سيكون تركيب الكابل الداخلي أرخص بكثير. لكن يوصى عادةً باستخدام هذه الكابلات داخل الأنابيب ذات القطر الصغير فقط ، نظرًا لأن لديها طاقة منخفضة.
يتراوح في حدود 9-13 واط / م ، وهو عادة لا يكفي لأنابيب الصرف الصحي الكبيرة. يجب أن يكون طول هذا الكبل ، لأسباب واضحة ، مساويًا لطول الأنبوب. يتم تصنيع كابل التسخين الداخلي فقط من النوع ذاتي التنظيم.
موثوقية كابل التدفئة
تعتمد موثوقية كبل التنظيم الذاتي بشكل مباشر على جودة مصفوفة التسخين (مادة أشباه الموصلات بين الموصلات). كلما انخفضت الجودة ، زادت سرعة تقدمها - ونتيجة لذلك ، انخفض توليد الحرارة المحددة والتنظيم الذاتي. عمر الخدمة لهذه المصفوفة منخفضة الجودة هو 3-4 سنوات.
الشركات المصنعة المثبتة التي تهتم بسمعتها مثل Fujikura و Pentair و Devi و Hemstedt تستخدم مواد عالية الجودة للإنتاج. هذا ، بالطبع ، يترجم إلى سعر أعلى ، لكن تشغيله طوال فترة خدمته بالكامل (15 ... 20 عامًا) يستحق ذلك.
كيف تجد الكابل المناسب؟
عند اختيار كابل ساخن مناسب ، من الضروري أن تقرر ليس فقط نوعه ، ولكن أيضًا اختيار الطاقة المناسبة له.
في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة معلمات مثل:
- الغرض من الهيكل (للصرف الصحي وإمدادات المياه ، يتم إجراء الحسابات بطرق مختلفة) ؛
- المواد التي تصنع منها مياه الصرف الصحي ؛
- قطر خط الأنابيب
- ميزات الموقع الذي من المفترض أن يتم تسخينه ؛
- خصائص مادة العزل الحراري المستخدمة.
بناءً على هذه المعلومات ، يتم حساب فقد الحرارة لكل متر من الهيكل ، ونوع الكبل ، ويتم تحديد قوته ، ثم يتم تحديد الطول المناسب للمجموعة. يمكن إجراء الحسابات باستخدام معادلة خاصة ، وفقًا لجداول الحساب أو باستخدام آلة حاسبة عبر الإنترنت.
تبدو صيغة الحساب كما يلي:
Qtr - فقدان حرارة الأنابيب (W) ؛ - معامل التوصيل الحراري للعزل ؛ Ltr - طول الأنبوب الساخن (م) ؛ tвн - درجة حرارة محتويات الأنبوب (C) ، tout - درجة الحرارة المحيطة الدنيا (C) ؛ D هو القطر الخارجي للاتصالات ، مع مراعاة العزل (م) ؛ د - القطر الخارجي للاتصالات (م) ؛ 1.3 - عامل الأمان
عندما يتم حساب فقد الحرارة ، يجب حساب طول النظام. للقيام بذلك ، يجب تقسيم القيمة الناتجة على الطاقة المحددة لكابل جهاز التسخين. يجب زيادة النتيجة ، مع مراعاة تسخين العناصر الإضافية. تبدأ طاقة كابل الصرف الصحي من 17 وات / م ويمكن أن تتجاوز 30 وات / م.
إذا كنا نتحدث عن أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من البولي إيثيلين والـ PVC ، فإن 17 واط / م هي أقصى طاقة. إذا كنت تستخدم كابلًا أكثر كفاءة ، فهناك احتمال كبير لارتفاع درجة الحرارة وتلف الأنبوب. يمكن العثور على معلومات حول خصائص المنتج في ورقة البيانات الخاصة به.
باستخدام الجدول ، يكون اختيار الخيار الصحيح أسهل قليلاً. للقيام بذلك ، تحتاج أولاً إلى معرفة قطر الأنبوب وسماكة العزل ، بالإضافة إلى الفرق المقدر بين درجة حرارة الهواء ومحتويات خط الأنابيب. يمكن العثور على المؤشر الأخير باستخدام البيانات المرجعية حسب المنطقة.
عند تقاطع الصف والعمود المقابل ، يمكنك إيجاد قيمة فقد الحرارة لكل متر من الأنابيب. ثم يجب حساب الطول الإجمالي للكابل. للقيام بذلك ، يجب ضرب حجم فقد الحرارة المحدد ، الذي تم الحصول عليه من الجدول ، في طول خط الأنابيب وعامل 1.3.
يتيح لك الجدول العثور على حجم فقد الحرارة المحدد لأنبوب قطر معين ، مع مراعاة سمك مادة العزل الحراري وظروف تشغيل خط الأنابيب (+)
يجب تقسيم النتيجة التي تم الحصول عليها على كثافة الطاقة للكابل. ثم عليك أن تأخذ في الاعتبار تأثير العناصر الإضافية ، إن وجدت. يمكن العثور على الآلات الحاسبة الملائمة عبر الإنترنت في المواقع المتخصصة. في الحقول المناسبة ، تحتاج إلى إدخال البيانات الضرورية ، على سبيل المثال ، قطر الأنابيب ، وسمك العزل ، ودرجة حرارة السائل المحيط والعمل ، والمنطقة ، إلخ.
تقدم هذه البرامج عادةً للمستخدم خيارات إضافية ، على سبيل المثال ، تساعد في حساب القطر المطلوب للصرف الصحي ، وأبعاد طبقة العزل الحراري ، ونوع العزل ، وما إلى ذلك.
اختياريًا ، يمكنك تحديد نوع التثبيت ، ومعرفة الخطوة المناسبة عند تثبيت كبل التسخين الحلزوني ، والحصول على قائمة وعدد المكونات المطلوبة لوضع النظام.
عند اختيار كابل التنظيم الذاتي ، من المهم مراعاة قطر الهيكل الذي سيتم تثبيته عليه بشكل صحيح.على سبيل المثال ، بالنسبة للأنابيب التي يبلغ قطرها 110 مم ، يوصى باستخدام العلامة التجارية Lavita GWS30-2 أو نسخة مماثلة من مصنع آخر. بالنسبة لأنبوب 50 مم ، فإن كبل Lavita GWS24-2 مناسب للهياكل التي يبلغ قطرها 32 مم - Lavita GWS16-2 ، إلخ.
لن تكون هناك حاجة إلى حسابات معقدة لنظام الصرف الصحي الذي لا يتم استخدامه غالبًا ، على سبيل المثال ، في كوخ صيفي أو في منزل يُستخدم من حين لآخر فقط. في مثل هذه الحالة ، يأخذون ببساطة كبلًا بقوة 17 واط / م بطول يتوافق مع أبعاد الأنبوب. يمكن استخدام كبل بهذه الطاقة خارج الأنبوب وداخله ، وليس من الضروري تركيب غدة.
عند اختيار خيار مناسب لكابل التسخين ، يجب ربط أدائه بالبيانات المحسوبة لفقد الحرارة المحتمل لأنبوب الصرف الصحي
لوضع كابل التسخين داخل الأنبوب ، اختر كبلًا يتمتع بحماية خاصة ضد التأثيرات العدوانية ، على سبيل المثال ، DVU-13. في بعض الحالات ، يتم استخدام العلامة التجارية Lavita RGS 30-2CR للتثبيت في الداخل. هذا ليس صحيحًا تمامًا ، ولكنه حل صالح.
تم تصميم هذا الكبل لتسخين السقف أو مجاري العواصف ، وبالتالي ، فهو غير مجهز بالحماية من المواد المسببة للتآكل. يمكن اعتباره خيارًا مؤقتًا فقط ، لأنه إذا تم استخدامه لفترة طويلة في ظروف غير مناسبة ، فإن كابل Lavita RGS 30-2CR سوف ينكسر حتماً.
قواعد تركيب الكابلات على الأنابيب
يعتبر تركيب كبل التدفئة عملية مباشرة نسبيًا. يتم تثبيته ببساطة على سطح الأنبوب ، عادة بالطول ، في شريط واحد. تشمل المشاريع المنفصلة التركيب اللولبي. في هذه الحالة ، من الضروري الحفاظ بدقة على درجة الصوت المحسوبة بين لفات اللولب حتى يسخن الأنبوب بالتساوي.
بعد تثبيت كابل التسخين في أنبوب الصرف الصحي ، يوصى بتركيب طبقة إضافية من العزل الحراري من أجل تحسين جودة التدفئة.
لا يُسمح بتقاطع المقاطع الفردية لكابل التسخين. يتم تثبيت الكابل ، حسب النوع ، بشريط لاصق مقاوم للحرارة أو روابط تثبيت. يجب ألا تقل المسافة بين نقاط التثبيت عن 200 مم. لإصلاح الكابل في غلاف معدني ، يتم استخدام مثبتات معدنية: شد الأشرطة أو ضمادة خاصة.
لكن في أغلب الأحيان ما زلت أستخدم شريطًا مقاومًا للحرارة. يجب ألا تتحمل السحابات درجات الحرارة المرتفعة فحسب ، بل يجب أن تكون أيضًا مقاومة لتأثير العوامل الطبيعية والمواد الكيميائية. في بعض الأحيان يتم استخدام شريط الألمنيوم كمرفق. ولكن في أماكن التعلق ، ستزداد الطاقة الحرارية للكابل.
هذا ليس مفيدًا دائمًا ، فقد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الاتصالات. لا يوصى باستخدام مثبتات معدنية عند تركيب كبل تسخين محاط بغلاف عازل بوليمري. لكن في بعض الحالات ، يمكن لشريط الألمنيوم أن يحسن الوضع.
يمكن تأمين كبل التسخين الموجود على أنبوب الصرف الصحي بشريط ألومنيوم لزيادة كفاءة التسخين وجعله أكثر اتساقًا
عند وضع أنبوب بوليمر ، يتم وضع شريط معدني تحت الكابل وفوقه. هذا يزيد بشكل طفيف من ناتج الحرارة ، ويساهم أيضًا في التسخين المنتظم لخط الأنابيب. نادراً ما يتم استخدام كابل التسخين داخل المجاري.
وعادة ما يتم تسخين مساحات صغيرة من النظام غير موجودة في باطن الأرض بهذه الطريقة ، على سبيل المثال مضخات الصرف الصحي التي تحفز حركة المياه العادمة إذا كانت الحركة الطبيعية صعبة أو مستحيلة.
لتركيب الكبل الداخلي ، قد تحتاج إلى غلاف تثبيت وختم ، وغطاء مشترك ، ومجموعة من الغسالات ، وعناصر أخرى (+)
لتثبيت الكابل الداخلي في الأنبوب المكتمل ، ستحتاج أولاً إلى قطع نقطة الإنطلاق في النظام. سيؤدي ذلك إلى عمل ثقب لإدخال الكبل في خط الأنابيب.
بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى غطاء خاص للحلمة. قد يؤدي مثل هذا الحل إلى تفاقم خصائص نظام الصرف الصحي بشكل طفيف ، على سبيل المثال ، عند النقطة التي يتم فيها تثبيت نقطة الإنطلاق ، ستنخفض إزالة الأنابيب قليلاً.
هذا يزيد من احتمالية تراكم الحطام والانسداد. لا مفر من وجود صعوبات في الكبل الداخلي إذا كان خط الأنابيب يحتوي على العديد من الانحناءات والانحناءات وما إلى ذلك. ليس من السهل القيام بأعمال داخلية على تركيب كابل ساخن ، وكذلك في أنظمة الصرف الصحي ذات الطول الكبير.
بالطبع ، يجب عدم توصيل النظام بمصدر الطاقة حتى اكتمال أعمال التثبيت. قبل تغطية الكابل بالعزل ، يجب عليك فحص جميع التوصيلات بعناية. إذا كنت تستخدم أجهزة استشعار حرارية ، فسيكون من الأسهل تحديد وقت تنشيط وتعطيل النظام.
يمكنك أتمتة العملية باستخدام مرحل. إذا كانت طاقة الكبل الموضوعة في سطر واحد غير كافية ، فيمكنك إجراء تثبيت حلزوني أو وضع خطين متوازيين. الشيء الرئيسي هو أن الأقسام الفردية لا تتقاطع ، ولا يوجد ارتفاع في درجة الحرارة. لجعل تسخين الهيكل أكثر اتساقًا ، يتم أحيانًا لف الأنبوب أولاً برقائق ، ثم يتم وضع كابل في الأعلى.
تتيح لك هذه الأمثلة الحصول على فكرة عن كيفية توصيل كبل الإمداد والتدفئة بشكل صحيح ، بالإضافة إلى ترتيب العزل (+)
يتم تثبيت مستشعرات درجة الحرارة بعد توفير العزل. يوصى أعلاه بوضع علامات تعكس موضع عناصر التسخين. لتوصيل كابل التسخين بالتيار الكهربائي ، ستحتاج إلى قطعة من الأنابيب القابلة للتقلص بالحرارة. بعد ذلك ، تتم إزالة حوالي 50 مم من العزل و 10 مم من الجديل من حافة الكابل.
الأطراف المنفصلة والمجردة محمية بقطع من الأنابيب القابلة للتقلص بالحرارة ذات القطر المناسب ويتم تسخينها بمجفف شعر. أنت الآن بحاجة إلى تجريد حوالي 6 مم من الأسلاك ، وتحويلها إلى حلزوني وتثبيتها في أنبوب معدني. يجب إجراء معالجات مماثلة باستخدام كبل الطاقة.
يجب تجريد حوالي 80 مم من العزل والتغطية وتقسيمها إلى أسلاك منفصلة. يتم قطع الأطراف الناتجة إلى 35 مم ، ولكن يجب ترك سلك واحد بدون قطع للتأريض. يتم تجريد الأسلاك 6 مم هنا أيضًا.
يتم الآن توصيل أطراف عناصر التسخين وكابلات الطاقة في أنبوب يتقلص حراريًا مزودًا بغطاء معدني. يتم تسخينه وتثبيته ، ويتم لف مكان التلامس بشريط حراري ، ثم يتم إغلاقه بأنبوب حماية آخر.
ستطلعك المقالة التالية على ميزات اختيار الأنابيب مباشرة لجهاز الصرف الصحي المستقل ، والتي ننصحك بالتعرف على محتواها
حول الأنابيب المعزولة
هناك حل حديث آخر ليس فقط في ضمان عزل مياه الصرف الصحي ، ولكن أيضًا في الحفاظ على درجة حرارة خطوط الأنابيب الساخنة ، وهو تركيب أنابيب عازلة للحرارة مصنوعة في المصنع مع تدفئة.
يشتمل نظام السندويتش لمثل هذه الأنابيب على أنبوب بلاستيكي مباشر ، ومجهز بنظام كبل ذاتي التنظيم ومخبأ بشكل موثوق تحت طبقة من الحرارة ومواد العزل المائي.
تسمح لك أنابيب الصرف الصحي الجاهزة مع التدفئة بالتخلص من التثبيت الذاتي الشاق للنظام وستوفر قدرًا أكبر من الموثوقية والمتانة.
