Riscaldamento dell'acqua fai-da-te

È impossibile immaginare una moderna casa privata senza acqua corrente. Se hai intenzione di vivere in una casa privata tutto l'anno, diventa necessario proteggerla dal congelamento dell'acqua nel tubo e dall'inevitabile guasto. 

Le possibili conseguenze sono le più catastrofiche. Non è così male se devi vivere senza acqua nel rubinetto e nel gabinetto fino alla primavera. È molto peggio se in primavera si scopre che il ghiaccio formato ha rotto il tubo e per le riparazioni è necessario scavarlo dal terreno e sostituirlo completamente. E questo è un serio costo di materiali e manodopera. Quindi è più economico prendere precauzioni e assicurarsi che il rischio di congelamento sia eliminato in anticipo.

Cosa è importante sapere sull'impianto idraulico

La tabella contiene brevi caratteristiche dei vari metodi di riscaldamento dei tubi dell'acqua.

Perché è necessario riscaldare i tubi dell'acqua

Le fluttuazioni stagionali della temperatura nella maggior parte delle regioni del Nostro Paese contribuiscono alla formazione di tappi di ghiaccio nelle tubazioni e persino alla rottura delle tubazioni stesse. L'eliminazione di tali incidenti in inverno richiede costi elevati e l'intervento di macchine movimento terra. Oppure devi aspettare l'estate quando il terreno si scioglie. Per evitare tali incidenti, è necessario posare le tubazioni dell'acqua, guidati dalle istruzioni di SP 31.13330.2021¹, ovvero 0,5 m al di sotto della profondità di congelamento stimata se misurata dal fondo del tubo. 

Lo stesso documento contiene le tabelle delle profondità di congelamento del suolo per tutte le regioni. Alla cifra indicata lì, è necessario aggiungere 0,5 m e otterremo la profondità della posa sicura dei tubi. Ma sulla strada del gasdotto può verificarsi una cresta rocciosa o strutture in cemento. Quindi è necessario ridurre la profondità dell'occorrenza e applicare ulteriori metodi di riscaldamento dei tubi per evitare incidenti.

Metodi di riscaldamento dell'acqua

Esistono diverse opzioni per il riscaldamento dell'acqua, ognuna ha i suoi vantaggi e svantaggi. Il progresso tecnologico ci ha fornito il modo più affidabile per proteggere i tubi dal gelo.

Riscaldamento con cavo scaldante

Il principio di funzionamento del cavo scaldante è semplice. La corrente elettrica che passa attraverso il cavo viene convertita in calore, che mantiene la temperatura al di sopra di 0°C. Esistono due tipi di cavi scaldanti:

• Cavi resistivi realizzati con leghe ad alta resistenza simili agli elementi riscaldanti delle stufe elettriche. Rilasciato Single-core и due core cavi scaldanti resistivi. 

I primi richiedono il circuito elettrico, ovvero entrambe le estremità devono essere collegate a una fonte di alimentazione. Questo non è molto conveniente per le tubazioni di riscaldamento.

I cavi bipolari sono più pratici, la loro installazione è più semplice. Entrambe le estremità del cavo non devono tornare al punto di partenza. Le estremità di ciascun nucleo su un lato sono collegate ai terminali della fonte di alimentazione, l'estremità opposta è cortocircuitata e accuratamente sigillata. Un sistema di riscaldamento che utilizza un cavo scaldante a resistenza richiede un sistema di controllo della temperatura.

• Cavo scaldante autoregolante è costituito da una matrice polimerica in cui sono posati due fili conduttivi. La dissipazione del calore del materiale della matrice cambia in base alla temperatura ambiente. Ciò avviene in modo puntuale e non lungo l'intera lunghezza del cavo. Più bassa è la temperatura dell'acqua nel tubo, più calore emette il cavo e viceversa.

Come scegliere un cavo scaldante

L'indicatore principale nella scelta di un cavo scaldante è la potenza specifica del rilascio di calore. Per la posa all'interno del tubo si consiglia un valore di almeno 10 W/m. Se il cavo è montato all'esterno, la cifra deve essere raddoppiata, ovvero fino a 20 W / m. I cavi scaldanti più potenti con una potenza termica di 31 W / m vengono utilizzati per riscaldare tubi di fognatura con un diametro di 100 mm o più.

I cavi resistivi non possono essere tagliati, è necessario scegliere un prodotto con una lunghezza più vicina a quella richiesta. Il cavo autoregolante può essere tagliato in base ai segni applicati sullo strato superiore del prodotto.

Un fattore importante è il costo dell'impianto di riscaldamento. Un cavo resistivo è molto più economico di uno autoregolante, ma per il suo funzionamento è necessario un termostato con sensore di temperatura del suolo. Il cavo autoregolante è più costoso, ma non è necessario un sistema di controllo e il funzionamento è molto più economico.

Istruzioni dettagliate per l'installazione di un cavo scaldante

Quando si installa un cavo termico, è necessario osservare le seguenti regole:

1. Il compito di installare un cavo scaldante è notevolmente facilitato se si acquista kit pronto per l'installazione. Cioè, il cavo è già collegato al filo "freddo" per il collegamento alla fonte di alimentazione e l'estremità opposta è sigillata. In caso contrario, è necessario acquistare un set di terminali conduttori tubolari per il collegamento di cavi e guaine termorestringenti. È necessario uno speciale manicotto termorestringente per isolare l'estremità tagliata del cavo. 

2. La cosa più importante in questo lavoro garantire una tenuta affidabile dei contatti. Le estremità dei conduttori vengono pulite dall'isolamento, su di esse vengono inseriti tubi termorestringenti. I cavi vengono collegati mediante terminali tubolari metallici, che vengono crimpati con una pinza, o meglio, con un apposito attrezzo. I tubi termorestringenti vengono spinti sulla giunzione e riscaldati con un asciugacapelli da costruzione. Dopo che si sono raffreddati e si sono induriti, il cavo è pronto per l'installazione su un tubo dell'acqua.

3. Cavo termico montato su tubazione modo esterno o interno:

• Il cavo può essere semplicemente tirato lungo il tubo e fissato su di esso con fascette di plastica resistenti agli sbalzi di temperatura. Nei casi di grave rischio di gelo si utilizza la posa a spirale, il cavo viene avvolto attorno al tubo con un certo passo. Per l'installazione all'esterno viene utilizzato un cavo a sezione piatta per un migliore contatto con il tubo. Con qualsiasi metodo di installazione, prima della posa in trincea, il tubo, insieme al cavo, viene isolato con materiale isolante, che riduce al minimo la perdita di calore dopo il riempimento con terreno.
• Metodo di montaggio interno applicabile solo per tubi con un diametro minimo di 40 mm, altrimenti il ​​flusso d'acqua verrà bloccato. Vengono utilizzate marche di cavi con una maggiore protezione dall'umidità. È molto difficile dotare un tubo lungo di curve con tale riscaldamento, ma in piccoli tratti rettilinei è del tutto possibile. Il cavo viene inserito nel tubo attraverso uno speciale raccordo a T e un manicotto di tenuta. Questo metodo di installazione è indispensabile, se necessario, per riscaldare il tappo di ghiaccio formatosi sulla sezione sotterranea della tubazione quando è impossibile aprire il terreno.

4. Il cavo scaldante è collegato alla rete tramite un RCD, cioè un dispositivo differenziale, o almeno tramite una macchina. Cavi resistivi – tramite un termostato.

Riscaldamento con termosifone

Indipendentemente dal tipo di cavo scaldante e dal metodo di installazione, il tubo posato nel terreno deve essere isolato. Questo requisito è obbligatorio nei luoghi in cui viene a galla, anche negli scantinati, e ancor di più all'aperto, ad esempio in un tubo verticale in un giardino. 

In questi luoghi, è consigliabile installare l'alimentazione idrica da tubi con isolamento già applicato in fabbrica. Se si isola un tubo normale, secondo SNiP 41-03-2003², per la sua posa nel terreno è sufficiente uno spessore di 20-30 mm, mentre per le aree fuori terra è necessario uno spessore di almeno 50 mm. Il riscaldamento può essere utilizzato anche come metodo di riscaldamento indipendente, ma è efficace sia in bassa stagione che nelle regioni meridionali.

Come scegliere un riscaldatore per i tubi dell'acqua di riscaldamento

Il più delle volte usato come riscaldatore polietilene espanso or poliuretano. Sono prodotti in forma liquida e spruzzati sul tubo, oppure sotto forma di vaschette in cui è racchiuso il tubo, e le giunzioni tra le vaschette sono isolate. 

Non molto tempo fa è apparso sul mercato un nuovo materiale: vernice per isolamento termico. Svolge bene la sua funzione principale e, inoltre, protegge i tubi dalla corrosione. 

Materiali fibrosi come lana minerale richiedono un'ulteriore protezione dall'umidità, quindi sono usati raramente per riscaldare i tubi dell'acqua. In ogni caso non vale la pena risparmiare sul materiale isolante; eliminare le conseguenze di un incidente costerà molto di più.

Riscaldamento con pressione aumentata

Questo metodo per proteggere l'approvvigionamento idrico dal congelamento viene utilizzato per preservare a lungo l'approvvigionamento idrico, ad esempio per l'inverno. Viene utilizzata la proprietà dell'acqua di non congelare a pressione elevata. Per implementare questo metodo di protezione, è necessario installare apparecchiature aggiuntive:

• Pompa sommersa in grado di creare una pressione di 5-7 atmosfere;
• Valvola di ritegno dopo la pompa.
• Ricevitore per 3-5 atmosfere.

La pompa crea la pressione necessaria nei tubi, dopodiché la valvola davanti al ricevitore si chiude e la pressione viene mantenuta finché la qualità dei raccordi idraulici lo consente. Se la pompa si guasta o il raccordo si guasta, l'acqua nel tubo si congelerà. Questo metodo di isolamento è inaffidabile, quindi oggi è usato raramente.

Metodo di riscaldamento dell'aria

Il metodo consiste nel creare un cuscino d'aria tra il tubo e il terreno. Il modo più semplice per crearlo è posare un tubo dell'acqua in un tubo dello stesso materiale, ma di diametro maggiore, che è ricoperto da uno strato di isolamento termico e interrato. Il metodo non è applicabile per tubi posati in superficie e può essere utilizzato solo per comunicazioni poste al di sotto del livello di congelamento.

La scelta del metodo ottimale per riscaldare l'approvvigionamento idrico

Di norma, un tubo dell'acqua posato a una profondità di posa ben calcolata al di sotto del livello di congelamento del terreno necessita solo di un isolamento termico minimo. E richiede un riscaldamento aggiuntivo solo nei punti in cui viene in superficie o dove è impossibile posare una trincea della profondità richiesta. 

In questi casi, un cavo scaldante è la scelta giusta. Questo metodo garantisce che non vi siano la formazione di blocchi di ghiaccio in qualsiasi momento dell'anno e nessun costo per eliminare le conseguenze degli incidenti.

I principali errori nell'installazione del riscaldamento dell'acqua

I principali errori nell'autoassemblaggio di qualsiasi sistema di riscaldamento: 

• Calcoli errati;
• Mancato rispetto delle istruzioni tecnologiche proprietarie. Le disposizioni generali sono già note al lettore dopo aver letto questo articolo, ma ogni materiale isolante e cavo termico ha le sue sfumature e sottigliezze di installazione. 
• Prima di decidere un lavoro indipendente, è necessario studiare attentamente tutti gli SNiP e utilizzare numerosi calcolatori online per calcolare la profondità delle trincee corrispondente al livello di congelamento del suolo in una determinata area. Oppure affida questo lavoro a specialisti che danno una garanzia.
• Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla qualità dei giunti di sigillatura che forniscono un'impermeabilizzazione completa e affidabile. Non ci sono sciocchezze qui e nessun nastro isolante blu sostituirà i tubi termorestringenti e le terminazioni dei cavi. 
• Non si dovrebbe risparmiare troppo sui materiali isolanti, la loro scarsa qualità non darà l'effetto desiderato e, alla fine, comporterà costi ed eliminazione degli incidenti.

Domande e risposte popolari

Il KP risponde alle domande dei lettori Maxim Sokolov, esperto dell'ipermercato online “VseInstrumenty.Ru”.

Fonti di

1. https://docs.cntd.ru/document/728474306
2. https://docs.cntd.ru/document/1200091050