Как избежать замерзания воды в трубах зимой
Инженерные коммуникации, в том числе водоснабжение и канализация, обеспечивают современному человеку цивилизованные условия. В частном секторе ответственность за состояние трубопроводов лежит на домовладельце. Что сделать, чтобы вода в трубах зимой не замерзала, следует подумать еще на этапе строительства. Если в процессе эксплуатации обнаруживаются какие-либо дефекты, их следует исправить до наступления холодов.
Виды домашних трубопроводов
По месту расположения коммуникации бывают внутренние или наружные. Больше всего подвержены замерзанию уличные трубопроводы, а если хозяева уехали на зиму и не слили воду, могут перемерзнуть и домашние системы.
Типичная конструкция водоснабжения в частной застройке состоит из скважины или колодца, подземного трубопровода, подключенного к внутренним коммуникациям. В качестве источника питания водой может выступать центральная магистраль или общая скважина на несколько домов.
Схема водоснабжения
Водоводы изготавливаются из различных материалов: стали, чугуна, термопластов, хризотилцемента, стеклопластика и т.д. Наибольшей популярностью в частном строительстве пользуются трубы из полипропилена, полиэтилена, металлопластика. Они долговечны, недороги и технологичны в монтаже.
Почему трубы замерзают
Риск замерзания воды в трубопроводе существует независимо от материала изготовления. Но в стальных конструкциях активное образование льда начинается раньше, чем в пластиковых. Это связано с высокой теплопроводностью металла, который намного быстрее остывает на морозе.
Так разрывает трубы на морозе
Замерзание воды в трубе наблюдается при температурах от -7 °С. Провоцирующие факторы:
- прокладка трубопровода выше уровня промерзания почвы или на открытом воздухе;
- несоблюдение уклона, из-за чего трубы постоянно находятся в наполненном состоянии;
- неправильно функционирующие краны, вентили и клапана, задерживающие отток воды.
Очень неприятное явление — разрыв трубы, которое вызывается расширением воды при переходе из жидкой фазы в твердую. В этом случае приходится заменять поврежденный участок, что в условиях низких температур не самое простое мероприятие.
Правильная укладка
Грамотный монтаж поможет избежать таких серьезных проблем, как замерзание воды, потеря проходимости и разрыв трубы. Основные требования прописаны в СП 31.13330.2012, которые распространяются и на частное домостроение.
Глубина
Согласно строительных нормативов водопроводные трубы рекомендуется укладывать ниже уровня промерзания земли. По результатам многолетних наблюдений в самые холодные месяцы года составляют специальные карты или таблицы.
Глубина заложения трубопровода зависит от климатических условий в регионе и состава почвы на участке. Суглинки и глины промерзают меньше, чем пески или каменистые грунты Так, в Московской области эта величина находится в промежутке от 1,35 до 2 м, в Краснодарском крае — 0,3-0,5 м, в Сургуте 2,2-2,9 м.
Карта промерзания грунта
Уклон
При укладке нужно строго соблюдать обратный уклон не менее 0,001 в сторону колодца или точки врезки. На плоском рельефе его можно уменьшить до 0,0005.
Уклон должен быть
Это значит, что перепад высот на каждом погонном метре длины должен составлять не менее 0,5-1 мм. Даже при таком малом уклоне вода самопроизвольно стечет обратно в колодец или магистраль и не будет застаиваться, создавая условия для образования льда.
Как избежать замерзания труб
Но как быть, если закопать трубу ниже глубины промерзания невозможно? К примеру, на участке может быть каменистая почва, тяжело поддающаяся разработке. Также затрудняют проходку закопанные в землю конструкции — железобетонные плиты, фундаменты, коммуникационные трассы, которые нельзя пробить или обогнуть.
Уклон должен быть
Самая частая причина — высокий УГВ. Земля на участке может быть настолько сырой, что уже буквально на глубине двух штыков лопаты начинает выступать вода. Копать траншею на 1,5-2 м и укладывать туда трубу не представляется возможным.
Важно. Для этих случаев предусмотрены различные способы монтажа трубопровода с утеплением. Они помогут избежать замерзания воды даже при укладке на очень небольшую глубину.
Теплоизоляция «скорлупами»
Производители выпускают оболочки для утепления труб из различных материалов — пенополиуретана, вспененного полистирола, минеральной ваты. Для укладки в землю используются скорлупы ППУ и ППС. Они надежно защищают конструкции от промерзания, не гниют, не корродируют во влажной агрессивной среде.
Хорошее утепление труб
Для удобства монтажа некоторые изделия снабжены замком шип-паз. Дополнительный наружный слой фольги отражает тепловые лучи и снижает вероятность промерзания канала.
Выпускаются «скорлупы» в широком диапазоне размеров и форм, поэтому подобрать подходящую теплоизоляцию для коммуникаций даже сложной конфигурации не составит труда. При монтаже оболочку надевают на водовод и дополнительно фиксируют крепежной лентой.
«Труба в трубе»
Этот способ часто применяется при прокладке труб на открытом воздухе: на участке ввода в дом или между стоящими близко строениями, например, коттеджем и баней. Метод обеспечивает не только хорошую теплоизоляцию, но и может быть полезным, если все-таки в водопроводе образовалась ледяная пробка. В промежуток между трубами заливают горячую воду и восстанавливают проходимость в считанные минуты. Все удобно и практично — не нужно искать место засора, копать яму в промерзшей почве.
Так очень удобно
Для укладки способом «труба в трубе» применяют канализационные безнапорные трубы из пластика диаметром 110 мм. Водопровод можно сначала обмотать теплоизоляцией, а потом уже вставить в канал. Хороший утепляющий эффект дает использование монтажной пены (пенополиуретана), которую закачивают в просвет между трубами, предварительно проделав отверстия по длине через 30-35 см.
Чтобы минимизировать теплопотери, конструкция делается еще более многослойной. Она может состоять не из 2, а из 3 труб. Если в таком «коробе» дополнительно устроить теплоизоляцию из какого-либо пористого материала, например, поролона или подложки под ламинат, трубопровод не замерзнет даже в самые лютые морозы.
Фольгированные материалы
Эффективная теплоизоляция водопровода и канализации — кашированные фольгой цилиндры или вспененные полиэтиленовые пленки с металлизированным слоем. Материалы уменьшают теплопередачу в окружающее пространство за счет отражения лучей инфракрасного спектра от поверхности металла внутрь трубы.
Утеплитель очень удобный в работе
Изделия состоят из слоев утеплителя и алюминиевой фольги. Чем она толще, тем прочнее и устойчивее к повреждениям. Монтируют пленки фольгированной стороной наружу. При укладке используют специальный металлизированный скотч, тщательно заклеивая им все стыки.
Греющий кабель
Кабельные обогреватели для труб становятся все более популярными в частной застройке. Их монтируют как снаружи, так и внутри водопроводных сетей.
Укладку можно проводить не только на этапе заложения коммуникаций, но и по уже закопанным трубопроводам. Часто это самый приемлемый способ избавиться от регулярных промерзаний без трудоемкого демонтажа труб.
Пример монтажа греющего элемента
Для обогрева водопроводных и канализационных сетей используют кабель с полиолефиновым покрытием, которое устойчиво к агрессивной среде и механическим повреждениям. При прокладке провода внутри трубы применяют изделия с изоляцией из пищевого фторопласта, безопасного для здоровья и не изменяющего вкус питьевой воды.
Наглядная схема
По типу регуляции кабели бывают саморегулирующиеся или резистивные, последние могут иметь одну или две жилы. Температурный режим и уровень мощности подбираются в зависимости от диаметра трубы и назначения.
Монтаж ведется способами:
- спиральной намоткой;
- установкой снаружи вдоль трубы;
- внутренней прокладкой.
Саморегулируемые кабели способны изменять степень нагрева при колебаниях температуры. Чем холоднее, тем выше потребляемая мощность изделия. Продаются бухтами мерной длины, можно отрезать нужное количество.
Резистивные обогреватели имеют постоянные параметры, не изменяющиеся в зависимости от условий среды. Изготавливаются в виде секций фиксированной длины. Если необходимо отрезать проводник, накладывать муфту придется самостоятельно.
При укладке греющего кабеля желательно проводить утепление, чтобы не расходовать тепло на согревание окружающего пространства.
В целях экономии энергии можно включать питание только в случаях закупорки просвета трубы льдом, а в остальное время обогревом не пользоваться.
Видео — монтаж саморегулирующегося греющего кабеля внутрь трубы
Теплоизоляционная краска
Жидкие изоляторы — покрытия нового поколения. Термокраска создает на поверхности конструкций тонкий защитный слой, заменяя традиционные утеплители в несколько сантиметров толщиной.
Такой эффект объясняется очень низкой теплопроводностью состава. В нем присутствуют мельчайшие шарики из стекла, керамики или полимеров с вакуумом внутри, эффективно препятствующие теплопередаче. Содержание теплоизолирующих микросфер достигает 80%, остальной объем занимает акриловое или латексное связующее.
Краску наносят кисточкой на поверхность трубы в несколько слоев. По утверждениям производителей срок службы покрытия достигает 12-40 лет.
Нанесение изолятора
Готовые теплоизолированные трубы
Значительно упростить себе задачу возможно, если проводить монтаж труб в защитной оболочке заводского изготовления. Производители выпускают изделия для устройства водопровода, канализации и отопления с одним или несколькими функционирующими каналами, а также с дополнительным греющим кабелем. Утепленные коммуникации можно устраивать как вне помещения, так и внутри дома.
Уже готовый к монтажу трубопровод
Гофрированное покрытие обеспечивает гибкость конструкции, что значительно упрощает процесс укладки даже сложных по конфигурации трубопроводов с малым радиусом закругления. Чтобы избежать деформации оболочки, технология монтажа предусматривает устройство мягкой песчаной подушки. Для стыковки с обычной трубой используется специальный переходник.
Незамерзающие краны
Частая причина отсутствия воды в трубопроводе — замерзший кран. Особенно это актуально, если воду для бытовых нужд зимой необходимо набирать во дворе или пользоваться поливом при периодических заморозках. Кран, который устанавливают в земле, называется гидрантом. Он представляет собой отрезок трубы длиной до 1,2 м с рычагом в верхней части и клапаном в нижней. Внутри предусмотрена еще одна труба меньшего диаметра.
Пример крана
Один конец гидранта подключают к водопроводной магистрали, другой находится над землей и служит для подачи воды. При подъеме рукоятки срабатывает клапан внутренней трубки, соединенный с рычагом посредством штока. После опускания ручки клапан перекрывает доступ воды, а ее остатки стекают по внешней трубе обратно в водопровод. Таким образом в гидранте жидкость не остается, а значит, отсутствует риск ее замерзания.
Пример гидранта
Устройство и принцип действия крана, подключаемого к домовой сети, похожи на подземный гидрант, но с некоторыми различиями. Конструкцию прокладывают в стене. На внешнем конце находятся вентиль и излив, на другом — обратный клапан со штоком. Длина изделия от 15 до 60 см для стен различной толщины. Поскольку запирающий клапан расположен в области положительных температур, кран не замерзает даже в сильный мороз.
Поворотом вентиля клапан открывается, и вода устремляется в излив. При обратном вращении рукоятки просвет трубы закрывается. Остатки жидкости самопроизвольно удаляются, и труба остается пустой.
Заключение
Чтобы избежать замерзания воды в трубах зимой, нужно уложить их ниже глубины промерзания с обратным уклоном, а в местах выхода на поверхность тщательно изолировать. Если условия участка не позволяют выполнить эти мероприятия, утепление проводится по всей длине трубопровода. Применяется теплоизоляция «скорлупами» из ППУ или ППС, прокладка коммуникаций в готовой оболочке, метод «труба в трубе», окрашивание термокраской.
Предотвратить закупорку льдом уличных кранов помогут специально разработанные конструкции с обратным клапаном. Полное удаление воды из зоны повышенного риска устраняет саму причину замерзания.
Как не заморозить водопровод на даче
Зимний водопровод на даче своими руками можно сделать двумя способами:
- закопать так, чтобы он не замерзал (ниже глубины промерзания);
- укладывать неглубоко, но с утеплением и/или подогревом.
Утепление водопровода — мероприятие не столько требующее денег, сколько труда — копать траншеи, прокладывать трубы, укутывать их, закидывать и уплотнять грунт, все это — время и немалые усилия. Но результат — наличие воды в доме в любое время года.
Укладка труб ниже глубины промерзания
Этот метод целесообразно использовать, если зимой грунт промерзает не глубже, чем на 170 см. От колодца или скважины копается траншея, дно которой на 10-20 см ниже этой величины. На дно подсыпается песок (10-15 см) трубы укладывают в защитном кожухе (гофрированном рукаве), потом засыпаются землей.
Чтобы не пришлось водопровод на улице утеплять в морозы, Сделать это лучше заранее
Это самый простой способ сделать зимний водопровод на даче, но он — не самый лучший, хоть и самый дешевый. Его главный недостаток — при необходимости ремонта придется снова копать, причем на всю глубину. А так как определить место течи при таком способе прокладки водопровода сложно, работы будет много.
Чтобы ремонтов было как можно меньше, мест соединения труб должно быть как можно меньше. В идеале их не должно быть совсем. Если расстояние от источника воды до дачи больше, делайте соединения тщательно, добиваясь идеальной герметичности. Именно стыки текут чаще всего.
Выбор материала для труб в этом случае — не самая простая задача. С одной стороны сверху давит солидная масса, потому нужен прочный материал, а это — сталь. Но сталь, уложенная в земле, будет активно корродировать, особенно если грунтовые воды высоко. Решить проблему можно хорошо загрунтовав и прокрасив всю поверхность труб. Причем желательно использовать толстостенные — их на дольше хватит.
Второй вариант — полимерные или металло-полимерные трубы. Они не подвержены коррозии, но их нужно защищать от давления — укладывать в защитный гофрированный рукав.
Даже если канаву выкопали ниже уровня промерзания, лучше трубы все-таки утеплить
Еще один момент. Глубина промерзания грунта в регионе определяется за последние 10 лет — высчитываются средние ее показатели. Но во-первых, периодически случаются очень холодные и малоснежные зимы, и грунт промерзает глубже. Во-вторых, эта величина — средняя по региону и никак не учитывает условия участка. Возможно, именно на вашем кусочке промерзание может быть больше. Все это говорится к тому, что при укладке труб их лучше все-таки еще и утеплить, уложить сверху листы пенопласта или пенополистирола, как на фото справа, или уложить в теплоизоляцию, как слева.
Возможно, вам будет интересно прочесть «Как сделать автополив«.
Утепление трубопровода
Делая водоснабжение частного дома из колодца и скважины трубопровод можно заложить на совсем небольшой глубине — 40-50 см — этого вполне достаточно. Только укладывать трубы в такую неглубокую траншею нужно утепленными. Если хотите сделать все основательно, то дно и бока траншеи выкладываете каким-либо строительным материалом — кирпичом или строительными блоками. Сверху все прикрывается плитами.
Пример укладки труб выше глубины промерзания в подготовленной канаве. Утепление водопровода проводится специальным утеплителем, с подходящим внутренним диаметром
При желании можно засыпать грунт и посадить однолетники — при необходимости грунт легко снять и свободный доступ к трубопроводу обеспечен.
Утеплитель для водопроводных труб
Использовать можно два типа утеплителей:
- специальные энергосберегающие оболочки, сформованные в виде труб, их еще называют «скорлупа для труб»;
- рулонный материал — обычный утеплитель в виде рулонов, который используют для стен, кровли и т.п.
Теплоизоляцию для труб в виде скорлупы делают из следующих материалов:
- Пенополистирол — множественные гранулы сплавляются между собой. Получается довольно жесткий и прочный материал с хорошими теплоизолирующими характеристиками.
- Экструдированный пенополистирол — ячейки материала имеют закрытую структуру (маленькие шарики). Это придает материалу еще и водоотталкивающие свойства, а также более высокие теплоизолирующие свойства. Это — один из лучших материалов с высокой степенью изоляции, но его недостаток — высокая цена.
- Пенопласт — один из вариантов пенополистирола — имеет неплохие характеристики по теплоизоляции, но отличается небольшой прочностью. Потому нуждается в защите — давления не выносит. Зато стоит немного. Если укладывать трубы будете в траншею со стенками из кирпича или бетона, его вполне можно использовать.
Утепление труб водоснабжения в частном доме делают с использованием теплоизоляции
У минеральной ваты — стекловаты и каменных ват — есть один существенный недостаток: они гигроскопичны. Впитывая воду они теряют большую часть своих теплоизолирующих свойств. После высыхания они восстанавливаются лишь частично. И еще очень неприятный момент, если мокрая минеральная вата замерзает, она после размерзания превращается в труху. Чтобы этого не произошло, эти материалы требуют тщательной гидроизоляции. Если вы не можете гарантировать отсутствие влаги, лучше используйте другой материал.
Подогрев
Планируя устройство зимнего водопровода, нужно иметь в виду, что утепление лишь помогает сократить теплопотери, но греть не может. И если в какой-то момент морозы окажутся сильнее, труба таки замерзнет. Особенно проблематичен в этом смысле участок вывода трубы из подземной канализации в дом, пусть даже и в отапливаемый. Все равно грунт недалеко от фундамента часто бывает холодный, и именно на этом участке чаще всего возникают проблемы.
Если не хотите заморозить свой водопровод, делайте подогрев трубы. Для этого используют греющий кабель или греющие пластины — в зависимости от диаметра труб и требуемой мощности обогрева. Кабели можно укладывать вдоль или наматывать спиралью.
Способ крепления греющего кабеля к водопроводной трубе (кабель не должен лежать на земле)
Греющий кабель всем хорош, но не так уж редко у нас отключают электричество на несколько дней. Что тогда случится с трубопроводом? Вода замерзнет и может разорвать трубы. А ремонтные работы в разгар зимы — не самое приятное занятие. Потому и комбинируют несколько способов — и греющий кабель укладывают, а на него утепление. Этот способ оптимальный и с точки зрения минимизации затрат: под теплоизоляцией греющий кабель будет расходовать минимум электроэнергии.
Еще один способ крепления греющего кабеля. Чтобы сделать счета за электричество меньше, сверху нужно еще установить теплоизолирующую скорлупу или закрепить рулонную теплоизоляцию
Прокладка зимнего водопровода на даче может быть выполнена с использованием такого типа теплоизоляции, как на видео (или идею можно взять на вооружение и сделать что-то подобное своими руками).
Зимний водопровод на даче: новые технологии в утеплении
Есть интересный вариант, полимерная гибкая труба, утепленная на заводе. Поверх утеплителя есть слой гидроизоляции, а вдоль трубы — канал для прокладки греющего кабеля. Такие трубы называются незамерзающим трубопроводом или утепленной трубой. Например, даже в северных регионах сделать зимний водопровод на даче по поверхности можно при помощи труб ИЗОПРОФЛЕКС-АРКТИК.
Утепленные трубы для зимнего водопровода на даче
Рабочая температура — до -40°C, рабочее давление — от 1,0 до 1,6 МПа, диаметр напорной трубы — от 25 мм до 110 мм. Укладывать можно в канале или на поверхности. Они гибкие, поставляются в бухтах нужной длинны, что позволяем минимизировать количество стыков.
Есть еще новый способ утеплить зимний водопровод на даче — жидкая термоизоляция или термоизоляционная краска. Ее можно нанести на уже смонтированный водопровод, что может быть неплохим выходом.
Источник https://kak-sdelano.ru/vodosnabzhenie/zamerzanie-vodoprovoda
Источник https://stroychik.ru/vodosnabzhenie/zimnij-vodoprovod-na-dache
Источник
