Cable calefactor para tuberías de alcantarillado: tipos, cómo elegir e instalar correctamente.

Perforar el sistema de alcantarillado externo a una profundidad superior al nivel de congelación del suelo es un trabajo problemático, especialmente si el trabajo se realiza en invierno. Una opción alternativa para la protección contra heladas es un cable calefactor para tuberías de alcantarillado. Vale la pena familiarizarse con las características de su instalación, ¿no crees?

En el artículo que le hemos propuesto, aprenderá todo sobre la instalación de calefacción por cable de una tubería de alcantarillado. Te contamos cómo funciona un cable calefactor y cómo elegir sabiamente la mejor opción. Para propietarios independientes, se proporciona una guía paso a paso sobre instalación y fijación.

¿Por qué se congelan las alcantarillas?

El problema de la congelación de las tuberías de alcantarillado no se detecta de inmediato. A diferencia de las comunicaciones de suministro de agua, aquí el flujo de líquido no es constante y no llena completamente la sección transversal de la tubería.

Además, las aguas residuales que entran al sistema de alcantarillado suelen tener una temperatura más alta que, por ejemplo, el agua de un pozo. Por tanto, la congelación de las aguas residuales se produce de forma gradual.

Al principio, solo una pequeña parte del contenido de la alcantarilla puede congelarse, luego aparece otra capa de aguas residuales congeladas, etc. Poco a poco, toda la luz de la tubería se llena con una densa masa congelada, después de lo cual el problema se vuelve evidente. Las tuberías defectuosas, como un grifo o un tanque con fugas, pueden empeorar el problema.

Pequeñas porciones de agua ingresan al alcantarillado, se enfrían y congelan rápidamente.Incluso la correcta instalación de las tuberías de alcantarillado y la presencia de una capa de aislamiento no siempre evitan la congelación de los desagües. Descongelar una alcantarilla congelada es problemático, además, este fenómeno puede provocar daños en las tuberías, algunas de las cuales deberán ser reemplazadas.

La congelación de una tubería de alcantarillado puede ocurrir gradualmente, capa por capa, y una tubería con fugas leves solo aumenta el peligro de este fenómeno desagradable.

Por lo tanto, se recomienda instalar aguas residuales por debajo del nivel de congelación del suelo con aislamiento obligatorio de las comunicaciones. Si en las regiones del sur y la zona media cavar una zanja suficientemente profunda no suele ser un problema, en el norte todo es un poco más complicado. En esta situación, el uso de un cable calefactor o caliente especial es más que apropiado.

Al utilizar un sistema de este tipo, el volumen de trabajo de excavación se reduce notablemente, ya que se puede reducir la profundidad de la zanja a un nivel aceptable sin preocuparse por la congelación del suelo.

¿Cómo funciona un cable calefactor?

Un cable calefactor o caliente es un sistema de calefacción para tuberías colocadas profundamente en el suelo. Un cable eléctrico con una funda aislante se fija a la tubería y se conecta a la fuente de alimentación. La tubería se calienta y, como resultado, las aguas residuales adquieren una temperatura constantemente alta, lo que las protege de manera confiable contra la congelación.

Existen cables para calefacción de tuberías externas o internas. El primero se coloca en el exterior de la estructura y el segundo en el interior. Se cree que la instalación externa es más fácil de realizar que la interna, por lo que tiene más demanda. Además del cable exterior, también se utiliza una película calefactora.

La calefacción con película para sistemas de alcantarillado no se utiliza a menudo.El material debe envolverse alrededor de toda la tubería, lo que complica la instalación, pero garantiza un calentamiento uniforme.

La estructura se envuelve completamente con este material y luego se asegura. La película proporciona un calentamiento más uniforme de la tubería que el cable, tiene menos potencia, lo que permite una ligera reducción de los costes operativos.

Se pueden utilizar tres tipos de cables para calentar tuberías:

• autorregulador;
• resistador;
• zonal.

Un cable autorregulador se considera una opción extremadamente conveniente, ya que puede cambiar automáticamente la temperatura de calentamiento según las condiciones climáticas. La resistencia del cable disminuye a medida que el suelo se calienta y aumenta a medida que disminuye la temperatura.

El cable autorregulador es el más demandado en las condiciones modernas, ya que es fácil de instalar, es más confiable y no requiere elementos adicionales para su instalación.

Este cambio en el modo de funcionamiento reduce la potencia general del sistema, es decir. le permite ahorrar energía. Además, el cambio de resistencia puede ser diferente en secciones individuales de la tubería. El resultado es una mayor calidad de calefacción, cable autorregulador durará más y no es necesario instalar termostatos.

Un cable resistivo no tiene tales capacidades, pero tiene un precio más razonable en comparación con los sistemas autorreguladores. Al instalar este tipo de cable, deberá instalar un conjunto de sensores de temperatura y termostatos para garantizar que el modo de funcionamiento del sistema cambie cuando cambie el clima.

El cable resistivo cuesta menos que sus homólogos autorreguladores.Si se selecciona esta opción, se debe calcular cuidadosamente la densidad de potencia adecuada para evitar el sobrecalentamiento.

Si se descuida este requisito, aumenta el riesgo de sobrecalentamiento y rotura del cable. El cable de zona tampoco tiene la capacidad de regular la resistencia, pero este sistema no genera calor en toda su longitud, sino solo en determinadas secciones. Dicho cable se puede cortar en fragmentos separados, lo cual resulta conveniente al instalar tuberías de configuraciones complejas.

También se utiliza mucho al instalar alcantarillas metálicas o para calentar contenedores. Vale la pena señalar que las estructuras calefactoras enterradas en el suelo no son el único ámbito donde se pueden utilizar cables calefactores. También se utiliza para calentar tuberías colocadas en la superficie o en habitaciones que no tienen calefacción.

A veces, el cable se usa solo para ciertas secciones de la tubería, por ejemplo, partes que van a la superficie. Los sistemas que se montan dentro de una tubería se utilizan relativamente raramente. La mayoría de las veces se utilizan si la tubería ya está enterrada en el suelo y la instalación de un cable externo requeriría un extenso trabajo de excavación.

De esta forma instalar un cable interno te costará mucho menos. Pero, por lo general, se recomienda el uso de estos cables solo dentro de tuberías de pequeño diámetro, ya que su potencia es baja.

Varía entre 9 y 13 W/m, lo que normalmente no es suficiente para tuberías de alcantarillado grandes. La longitud de dicho cable, por razones obvias, debe ser igual a la longitud de la tubería. El cable calefactor interno está fabricado únicamente del tipo autorregulable.

¿Cómo elegir el cable adecuado?

Al elegir un cable caliente adecuado, es necesario decidir no sólo su tipo, sino también la potencia correcta.

En este caso, es necesario tener en cuenta parámetros tales como:

• propósito de la estructura (los cálculos se realizan de manera diferente para los sistemas de alcantarillado y suministro de agua);
• el material del que está hecho el sistema de alcantarillado;
• diámetro de la tubería;
• características del área que se supone que se calentará;
• Características del material aislante térmico utilizado.

A partir de esta información se calcula la pérdida de calor por metro de la estructura, se selecciona el tipo de cable y su potencia, y luego se determina la longitud adecuada del conjunto. Los cálculos se pueden realizar mediante una fórmula especial, mediante tablas de cálculo o mediante una calculadora en línea.

La fórmula de cálculo se ve así:

Qtr – pérdida de calor de la tubería (W); — coeficiente de conductividad térmica del aislamiento; Ltr — longitud del tubo calentado (m); estaño es la temperatura del contenido de la tubería (C), tout es la temperatura ambiente mínima (C); D - diámetro exterior de las comunicaciones, incluido el aislamiento (m); d - diámetro exterior de las comunicaciones (m); 1.3 - factor de seguridad

Una vez calculada la pérdida de calor, se debe calcular la longitud del sistema. Para ello, el valor obtenido debe dividirse por la potencia específica del cable del dispositivo calefactor. El resultado debe mejorarse teniendo en cuenta el calentamiento de elementos adicionales. La potencia del cable de alcantarillado comienza en 17 W/m y puede superar los 30 W/m.

Cuando se trata de alcantarillado Tuberías de polietileno y PVC., entonces 17 W/m es la potencia máxima. Si utiliza un cable más eficiente, existe una alta probabilidad de sobrecalentamiento y daños a la tubería.La información sobre las características del producto se puede encontrar en su ficha técnica.

Usando la tabla, elegir la opción adecuada es un poco más fácil. Para hacer esto, primero debe averiguar el diámetro de la tubería y el espesor del aislamiento térmico, así como la diferencia esperada entre la temperatura del aire y el contenido de la tubería. Este último indicador se puede encontrar utilizando datos de referencia según la región.

En la intersección de la fila y columna correspondientes, puede encontrar el valor de la pérdida de calor por metro de tubería. Entonces deberías calcular la longitud total del cable. Para hacer esto, la cantidad de pérdida de calor específica obtenida de la tabla debe multiplicarse por la longitud de la tubería y por un factor de 1,3.

La tabla le permite encontrar el tamaño de la pérdida de calor específica de una tubería de un diámetro específico, teniendo en cuenta el espesor del material aislante térmico y las condiciones de funcionamiento de la tubería (+)

El resultado obtenido debe dividirse por la densidad de potencia del cable. Entonces es necesario tener en cuenta la influencia de elementos adicionales, si los hay. Puede encontrar cómodas calculadoras en línea en sitios web especializados. En los campos correspondientes debe ingresar los datos necesarios, por ejemplo, diámetro de la tubería, espesor del aislamiento, temperatura ambiente y del fluido de trabajo, región, etc.

Estos programas suelen ofrecer al usuario opciones adicionales, por ejemplo, ayudan a calcular el diámetro requerido de la alcantarilla, el tamaño de la capa de aislamiento térmico, el tipo de aislamiento, etc.

Opcionalmente, puede seleccionar el tipo de instalación, conocer el paso adecuado a la hora de instalar el cable calefactor en espiral y obtener una lista y cantidad de componentes que serán necesarios para instalar el sistema.

A la hora de elegir un cable autorregulador, es importante tener en cuenta correctamente el diámetro de la estructura sobre la que se instalará.Por ejemplo, para tuberías con un diámetro de 110 mm, se recomienda utilizar la marca Lavita GWS30-2 o una versión similar de otro fabricante. Para una tubería de 50 mm, es adecuado un cable Lavita GWS24-2, para estructuras con un diámetro de 32 mm: Lavita GWS16-2, etc.

No se necesitarán cálculos complejos para aguas residuales que no se usan con frecuencia, por ejemplo, en una cabaña de verano o en una casa que se usa solo ocasionalmente. En tal situación, basta con coger un cable con una potencia de 17 W/m y una longitud correspondiente al tamaño de la tubería. Un cable de esta potencia se puede utilizar tanto en el exterior como en el interior de la tubería, y no es necesario instalar prensaestopas.

Al elegir una opción adecuada de cable calefactor, debe comparar su rendimiento con los datos calculados sobre la probable pérdida de calor de la tubería de alcantarillado.

Para tendido del cable calefactor dentro de la tubería Elija un cable con protección especial contra influencias agresivas, por ejemplo, DVU-13. En algunos casos, para la instalación interna se utiliza la marca Lavita RGS 30-2CR. Esto no es del todo correcto, pero es una solución aceptable.

Este cable está destinado a calentar el tejado o las alcantarillas pluviales, por lo que no está protegido de sustancias corrosivas. Sólo puede considerarse como una opción temporal, ya que si se utiliza durante mucho tiempo en condiciones inadecuadas, el cable del Lavita RGS 30-2CR inevitablemente se romperá.

Reglas para instalar cables en tuberías.

Colocar un cable calefactor es un proceso relativamente sencillo. Simplemente se fija a la superficie de la tubería, generalmente a lo largo, en una tira. Algunos proyectos incluyen instalación en espiral. En este caso, el paso calculado entre las espiras de la espiral debe mantenerse con precisión para que la tubería se caliente de manera uniforme.

Después de fijar el cable calefactor a la tubería de alcantarillado, se recomienda colocar adicionalmente una capa de aislamiento térmico para mejorar la calidad de la calefacción.

Es inaceptable cruzar secciones individuales del cable calefactor. Según el modelo, el cable se fija con cinta adhesiva resistente al calor o bridas de montaje. El paso entre los puntos de fijación debe ser de al menos 200 mm. Para asegurar el cable en la funda mineral, se utilizan sujetadores metálicos: tiras de amarre o una venda especial.

Pero la mayoría de las veces sigo usando cinta resistente al calor. Los sujetadores no solo deben soportar altas temperaturas, sino también ser resistentes a la influencia de factores naturales y químicos. A veces se utiliza cinta de aluminio como fijación. Pero en los puntos de conexión aumentará la potencia térmica del cable.

Esto no siempre es útil y puede provocar un sobrecalentamiento de las comunicaciones. No se recomienda utilizar sujetadores metálicos al instalar un cable calefactor encerrado en una funda aislante de polímero. Pero en algunos casos, la cinta de aluminio puede incluso mejorar la situación.

El cable calefactor de una tubería de alcantarillado de plástico se puede asegurar con cinta de aluminio para aumentar la eficiencia del calentamiento y hacerlo más uniforme.

Al colocar sobre una tubería de polímero, se coloca cinta metalizada tanto debajo como encima del cable. Esto aumenta ligeramente la potencia térmica y también ayuda a calentar la tubería de manera uniforme. Los cables calefactores rara vez se utilizan dentro de las alcantarillas.

Normalmente, de esta forma se calientan pequeñas zonas del sistema que no están situadas en el suelo, por ejemplo, bombas de aguas residuales, estimulando el movimiento de las aguas residuales si el movimiento natural es difícil o imposible.

Para instalar el cable interno es posible que necesite un manguito de sujeción y sellado, un acoplamiento, un juego de arandelas, así como otros elementos (+)

Para instalar el cable interno en una tubería cuya instalación se haya completado, primero deberá cortar una T en el sistema. Esto hará un agujero para insertar el cable en la tubería.

Además, es posible que se requiera un acoplamiento de pezón especial. Esta solución puede empeorar ligeramente las características del sistema de alcantarillado, por ejemplo, en el lugar de instalación de la T, el espacio libre de la tubería disminuirá ligeramente.

Esto aumenta la probabilidad de que se acumulen residuos y provoquen obstrucciones. Las dificultades con el cable interno son inevitables si la tubería tiene varias vueltas, curvas, etc. No es fácil realizar trabajos internos de instalación de cables calientes, así como sistemas de alcantarillado de longitud considerable.

Por supuesto, no debe conectar el sistema a la fuente de alimentación hasta que se complete el trabajo de instalación. Antes de cubrir el cable con aislamiento, conviene comprobar cuidadosamente todos los puntos de conexión. Si utiliza sensores térmicos, será más fácil determinar el tiempo de activación y apagado del sistema.

Puede automatizar el proceso mediante un relé. Si la potencia del cable tendido en una línea no es suficiente, puede instalarlo en espiral o tender dos líneas paralelas. Lo principal es que las secciones individuales no se superponen y no se produce sobrecalentamiento. Para que el calentamiento de la estructura sea más uniforme, a veces la tubería primero se envuelve con papel de aluminio y luego se coloca un cable encima.

Estos ejemplos permiten hacerse una idea de cómo conectar correctamente los cables de alimentación y calefacción, así como el procedimiento para aislarlos (+)

Los sensores de temperatura se instalan después de instalar el aislamiento.Se recomienda aplicar marcas en la parte superior que reflejen la posición de los elementos calefactores. Para conectar el cable calefactor Necesitará un trozo de tubo termorretráctil para conectarse a la red eléctrica. Luego se retiran del borde del cable unos 50 mm de aislamiento y 10 mm de trenza.

Los extremos separados y pelados se protegen con trozos de tubo termocontraíble de diámetro adecuado y se calientan con un secador de pelo. Ahora necesita pelar unos 6 mm de cable, enrollarlo en espiral y sujetarlo en un tubo de metal. Se deberán realizar manipulaciones similares con el cable de alimentación.

Es necesario limpiar unos 80 mm de aislamiento y revestimiento y dividirlos en cables separados. Los extremos resultantes se cortan a 35 mm, pero se debe dejar un cable sin cortar para la conexión a tierra. Aquí también se pelan los cables de 6 mm.

Ahora los extremos del elemento calefactor y los cables de alimentación están conectados en un tubo termocontraíble equipado con una funda de metal. Se calienta y se sujeta, el punto de contacto se envuelve con cinta térmica y luego se cubre con otro tubo de protección.

Él le presentará los detalles de la elección de tuberías directamente para instalar un sistema de alcantarillado autónomo. próximo artículo, cuyo contenido le recomendamos que se familiarice.

Un ejemplo de un sistema de alcantarillado calentado.

Consideremos un ejemplo de construcción de un sistema de alcantarillado para un hogar privado. Según el proyecto, varios ramales están conectados a la red de alcantarillado común. Todos ellos se colocan por encima del horizonte de congelación estacional del suelo, por lo que se suministran con un cable calefactor.

Para que el funcionamiento del sistema eléctrico de calefacción sea eficaz y esté dirigido directamente a mantener una temperatura positiva de la tubería de alcantarillado, las comunicaciones se colocan en una zanja aislada:

Después de asegurarse de que la tubería de alcantarillado ensamblada esté hermética o haya eliminado las fugas, si las hubiera, proceda a tender el cable calefactor.

En el ejemplo, el cable calefactor se tiende cerca del fondo de la bandeja, pero sin tocarlo. Se adjunta a la tubería en forma de un gran bucle, comenzando desde el tubo ascendente ubicado en la casa y regresando.

Una vez decidida la posición óptima del cable calefactor, proceda a su fijación:

Para que el sistema de comunicaciones de calefacción funcione automáticamente, se le conecta un sensor de temperatura:

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Aquí se pueden encontrar recomendaciones detalladas para instalar un cable caliente en una tubería con un diámetro de 110 mm:

Este video presenta una opción para colocar un sistema de alcantarillado utilizando un cable interno:

A continuación se ofrece una descripción general del funcionamiento y las características de instalación de un cable autorregulador:

El cable caliente resuelve el problema de la congelación de las tuberías de alcantarillado en invierno de forma mucho más eficaz que otros medios. El consumo de electricidad es mínimo. Si la instalación se realiza correctamente, el cable funcionará durante muchos años sin averías.

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