Топ–5 способов, как защитить трубы от замерзания на даче

Требования к утепляющим материалам

Современный рынок предлагает огромный ассортимент различных утеплителей. Как правило, они подходят для наружных и внутренних работ. Но все виды утеплителей для наружных коммуникаций должны соответствовать таким требованиям:

Устойчивость к механическому (статическому и динамическому) воздействию.
Инертность к влажности и пониженным температурам.
Низкая теплопроводность.
Негорючесть.
Низкий процент водопоглощения.
Длительный срок эксплуатации.
Устойчивость к атаке грызунами.
Возможность монтажа своими руками.

Совет: утеплять трубы нужно на этапе устройства водопровода. Кстати, за счёт хорошего утепления можно значительно сократить глубину траншеи. А это экономия при выполнении работ.

Интересно: Как сделать водосток из пластиковых бутылок

Немного про водопровод

В частном строительстве для подвода воды от скважины часто используют открытую систему водопровода. Она проще, быстрее и легче собирается, не требует применения спецтехники, например, экскаватора и т.д. В такой системе есть один большой минус, она крайне чувствительна к перепадам температур, поэтому для поддержания работоспособности требует надежного утепления. В некоторых случаях, особенно когда при утеплении были допущены нарушения, промерзание все-таки происходит, что может привезти к разрыву трубопровода.

Минимизировать риск разрыва при промерзании можно, для этого необходимо выбрать материал, из которого сделана труба. Наиболее подвержены разрыву металлические и металлопластиковые трубы, их использовать не рекомендуется. Пластиковые варианты труб способны немного расширяться под давлением льда, поэтому их разрыв при промерзании случается крайне редко.

Водопровод из пластиковых труб

Защита утеплителя от негативных факторов

Теплоизолированные трубы водоснабжения, проложенные в грунте, подвергаются воздействию различных факторов, способных разрушить защитное покрытие. Поскольку повторное нанесение изолятора или восстановление участков теплоизоляционного слоя приводит к дополнительным затратам.

То необходимо предусмотреть дополнительную защиту магистралей. Некоторые изоляционные материалы для водопроводных труб не нуждаются в защите. Например: теплоизоляционная краска — она не подвержена внешним воздействиям и не повреждается грызунами или насекомыми.

Деструктивное воздействие земли и воды

Утепленная труба, расположенная в толще грунта, находится под постоянным давлением массы почвы. Защитный эластичный слой деформируется, что изменяет физические характеристики материала в худшую сторону. Перед тем как утеплить водопроводную трубу над землей, необходимо смонтировать внешний защитный экран (например, из старых труб большего диаметра или при помощи лотков из бетона или ударопрочного пластика).

Минеральные изоляционные материалы являются гигроскопичными и впитывают влагу из грунта, что негативно влияет на параметры защиты. Для предотвращения контакта с грунтом используется технология укладки водопроводных магистралей с изолятором через вспомогательную трубу большего диаметра.

Внешний экран обеспечивает защиту от воды и давления слоя грунта. Допускается гидроизоляция при помощи листов рубероида, плотной полиэтиленовой пленки или алюминиевой фольги. Намотанный материал фиксируется хомутами, проволокой или сантехническим скотчем.

Решение проблемы насекомых и грызунов

Поверхность оборачивается стальной сеткой с мелкой ячейкой, для предотвращения повреждения изолятора насекомыми (например, земляными муравьями) используется дополнительный экран из алюминиевой фольги. При использовании пенополиуретана дополнительная защита не требуется, поскольку материал не повреждается насекомыми и грызунами.

Ход работ

И вот начались работы по утеплению:

Сначала, еще перед походом в магазин, было рассчитано, сколько чего понадобится. Как-то не хотелось что-то докупать в процессе работы.
Труба была обезжирена и покрашена. Если этого не сделать, материал может прийти в негодность.
Лист утеплителя разрезается на равные отрезки, каждый из которых должен быть способным полностью обернуть трубу. Вата должна плотно прилегать к поверхности, если этого не сделать, изоляция потеряет свои свойства. ФОТО
Утеплять я начал с того места, где труба входит в стену дома. Друг сказал, что это место особенно подвержено замерзанию. ФОТО
Далее распределив утеплитель по трубе, я затянул ее хомутами и капроновой ниткой, а затем обмотал его алюминиевой фольгой. Это было сделано, чтобы защитить сам утеплитель от назойливых кошек, влаги и прочих механических повреждений. ФОТО

Другу, кстати сказать, подфартило меньше. Ему попалась минеральная вата, которая шла в форме цилиндров. Ее приходилось надевать на трубу, а места стыков проклевать алюминиевым скотчем.

Какова должна быть толщина слоя утепления подземного участка трубы

Точная методика расчета необходимой толщины утеплительного слоя приводится в своде правил СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов». В руководстве содержатся формулы подсчета изоляции трубопроводов и сводные таблицы с учетом теплопроводности и расчетных характеристик материалов.

В интернете можно найти различные онлайн калькуляторы расчета толщины теплоизоляционного слоя, которые учитывают особенности прокладки каждого водопровода.

Совет: утепление трубопроводов наружных, проложенных на глубине 1 метр, производится утепляющим слоем 50 мм, а водопровод, уложенный на глубине 50 мм, утепляют слоем утеплителя 100 мм.

Основные способы утепления подземной водопроводной магистрали

Существует несколько способов утепления водопровода, имеющих разные принципы работы, некоторые из них используются только в промышленной сфере.

Использование утеплительных материалов

Применение строительных материалов с низким коэффициентом теплопроводности — один из самых простых способов, являющийся наиболее распространенным при утеплении труб в земле и на поверхности. Материалы могут размещаться вокруг труб или наноситься на их поверхность в виде краски, смолы или пены. Технология широко используется в промышленной сфере, для утепления водопровода и канализации в частных домах.

Подогревающий кабель

Электрический кабель для обогрева размещается внутри или вплотную к трубе и нагревает ее, предотвращая замерзание воды. Сами кабели продаются в специализированных магазинах, их мощность колеблется в пределах 10 — 20 ватт на один погонный метр, использование кабельной системы позволяет зарывать водопровод на расстоянии не более 50 см. от поверхности земли.

Преимущества использования кабеля — возможность размещения непосредственно в воде, это позволяет монтировать его внутри трубопровода и опускать в скважину на значительную глубину. Применение электрического кабеля внутри труб одновременно с устройством наружного утепления является самым эффективным и экономичным решением для защиты от замерзания водопроводной магистрали при индивидуальном водоснабжении.

Рис. 3 Теплопроводность различных материалов

Утепление воздухом

Более дорогостоящий метод, который используют в промышленной и коммунальной сфере. При его применении под землей магистраль изолируют сверху при помощи утеплителя, а снизу подают теплый воздух, согревающий водопровод.

Часто используют метод, когда трубопровод помещается в трубу большого диаметра, внутри которой проходит теплый воздух. Данный способ обычно используют для изоляции водопроводной магистрали, проходящей по поверхности, можно его применять и на индивидуальных участках, если трубопровод закопан в землю — воздушная прослойка исключит замерзание воды без подогрева.

Утепление давлением

При помощи давления водопровод от замерзания защищают в магистральных системах с подземным залеганием или в неотапливаемых помещениях, для повышения давления используют специальный ресивер. Давление в системе при такой методике превышает 5 атмосфер, в то время как стандартное насосное оборудование для организации индивидуальное водоснабжение рассчитано на работу с напором не более 3 бар.

Рис. 4 Электрический нагревательный кабель — внешний вид

Данная методика разработана на использование в промышленных и коммунальных инженерных коммуникационных системах, в быту использование высокого давления эффективно при наличии качественного трубопровода и приборов, рассчитанных на работу с высоким давлением. Для реализации метода необходимо с помощью электронасоса накачать воду в магистраль под давлением более 5 бар. и отключить насосное оборудование — теоретически вода при таком давлении не должна замерзать очень долгое время в отсутствие хозяев.

Убрали лед – что делать дальше?

Какой бы способ оттаивания водопровода вы ни выбрали, нужно добиться оптимального результата – избавиться ото льда. Но даже когда этот процесс закончен, расслабляться нельзя – предстоит провести и кое-какие ремонтные работы.

После того, как лед исчез и вода пошла по трубам, нужно спустить около полулитра воды и перекрыть все краны. Затем в течение 15-20 минут придется понаблюдать за участками раскопанных труб водопровода – скапливается ли в лунках вода. Если такого явления нет, то значит система осталось целой даже после расширения ее льдом – вам повезло. Если же вода присутствует, то придется искать повреждение и заменять проблемный участок.

Далее нужно замотать трубы теплоизоляционным материалом и поглубже закопать – на этом ремонтные работы временно окончены, все остальное будете решать в теплое время года.

Монтаж утеплителя

Устройство утеплителям зависит от его вида. Так, все цилиндры по типу скорлупы надевают на трубопровод частями. То есть стыкуют две половинки

При этом важно располагать их со смещением швов. Это снизит количество мостиков холода

Для большей надежности сверху можно укрыть утеплители-цилиндры клеенкой и зафиксировать её.

Если речь идёт о стекловате, то водопроводные трубы сначала оборачивают таким утеплителем, а сверху укрывают ещё и рубероидом. Это обязательно, поскольку вата сильно тянет в себя воду из грунта и сминается под воздействием статических нагрузок. Если её не защитить от воды, то утеплитесь совсем скоро потеряет свои теплоизоляционные свойства. В качестве альтернативного решения можно использовать пластиковые трубы большего диаметра для прокладки в них утепленного трубопровода на воду. К примеру, это могут быть канализационные оранжевые трубы для наружных работ.

Совет: чтобы защитить утеплитель от грызунов, которые стремятся проникнуть ближе к теплу, опытные мастера рекомендуют обмазывать трубы смесью цемента с битым стеклом. Тонким слоем. Либо оборачивать коммуникацию специальной прочной мелкоячеистой сеткой.

Способы укладки

Монтаж установки нагревательного кабеля может быть выполнен с наружной или внутренней стороны трубопровода. Наружный способ делится на линейную и спиральную укладку.

Линейный монтаж

По отзывам специалистов, линейный способ укладки считается самым удобным. В этом случае нагревательный элемент протягивается вдоль всей трубы. При этом проводку обязательно нужно располагать с нижней стороны изделия, что позволит защитить ее от механических повреждений. Что касается крепления, то для КСО лучше выбрать алюминиевый скотч. В этом случае повысится качество закрепления и теплоотдача проводника.

Спиральный монтаж

Этот способ монтажа требует особой внимательности и аккуратности, иначе от резких и многократных изгибов нагревательный кабель выйдет из рабочего строя. Укладываться провод может вплотную к трубе или с провисанием. В первом случае нагревательный элемент аккуратно разматывается с муфты и с определенным интервалом наматывается на трубопровод. Во втором варианте кабель спиральным способом укладывается так, чтобы его нижняя часть провисала, а не прилегала к изделию.

Внутренний монтаж

Внутренний способ укладки КСО выполняется изнутри трубы. Чаще всего этот вариант используется в тех случаях, когда нет доступа к наружным сторонам водопровода. Для выполнения внутреннего монтажа понадобится в нужном месте трубы установить тройник, через который протянуть кабель до проблемного участка. Затем сальниковый узел закрутить и герметизировать.

Требования к утепляющим материалам

Устойчивость к механическому (статическому и динамическому) воздействию.
Инертность к влажности и пониженным температурам.
Низкая теплопроводность.
Негорючесть.
Низкий процент водопоглощения.
Длительный срок эксплуатации.
Устойчивость к атаке грызунами.
Возможность монтажа своими руками.

Интересно: Как сделать водосток из пластиковых бутылок

Особенности системы дачного водоснабжения и её утепления

Главная задача при утеплении труб на даче или в частном доме — не дать заледенеть воде внутри системы. Дачное водоснабжение построено несколько иначе, чем в городской черте. Участки обычно запитаны чистой водой из скважины. Хотя есть дачи и с централизованной подачей. Часть коммуникации располагается под открытым небом или неглубоко в земле. Ключевое правило утепления уличных труб — закопать их как можно глубже. Идеально — проложить систему ниже уровня промерзания грунта. В этом случае земля сама даст тепловую энергию водопроводу. Вам её нужно будет только подольше удержать при помощи нехитрых утеплителей.

Другая часть труб спрятана внутри строений. Но если дача не используется зимой и не имеет отопления, то эти коммуникации подвергаются опасности. Температура в дачных домиках зимой легко может опуститься ниже 0 °C. Поэтому трубопровод тоже нуждается в защите.

Активные способы защиты труб от промерзания

Если простое утепление и заглубление коммуникаций не обеспечивает беспроблемную эксплуатацию, приходится искать другие методы защиты.

Подогрев трубы кабелем. При этом создается равномерный нагрев трубы до температуры, препятствующей замерзанию жидкости в ней вне зависимости от температуры окружающей среды.
Повышение давления и/или температуры жидкости в трубе. Это позволяет даже при сильных морозах не опасаться возникновения ледяных пробок.
Создание вокруг трубы теплоизолирующего слоя с жесткой защитой от окружающей среды («труба в трубе»).

Теплоизоляция полезна при любом варианте обогрева трубы, наличие твердой оболочки (трубы большего диаметра) позволяет защитить участок от механических нагрузок и проседания грунта. Повысить давление или температуру в трубе можно не во всех типах водопровода. Поэтому оптимальным считается вариант с кабельным обогревом магистрали при наличии теплоизолирующего слоя. Принцип устройства такого обогрева показан на схеме.

Важно: для равномерного нагрева греющий кабель в трубу укладывается не прямолинейно, как обычно показывается на иллюстрациях, а по спирали.

Чтобы таким образом утеплить трубу на зиму, необходимо:

рассчитать шаг спирали обмотки (обычно 10…15 см);
с этим шагом намотать по трубе спираль из фольгированного скотча;
по скотчу без натяга намотать кабель, сверху фиксируя фольгированным скотчем (также по спирали);
устроить теплоизоляцию поверх трубы с кабелем;
зафиксировать теплоизоляционный материал обмоткой сантехническим скотчем или другим способом, уделяя особое внимание стыкам фрагментов изоляции.

В зависимости от того, в каких условиях выполняется монтаж нагревательного кабеля (до укладки трубы или после) применяется либо последовательная навивка с периодическим креплением, либо захлест накладных петель в разном направлении.

Если, по каким-то причинам, спиральная намотка невозможно или нежелательно, используют прямолинейную прокладку.

Места стыков между отдельными участками, места выхода трубы на поверхность утепляются отдельно и дополнительно, так, чтобы можно было при необходимости демонтировать изолирующий слой для ремонта или проверки трубопровода.

Для более эффективной работы нагревательной системы помимо кабеля энергоснабжения монтируются датчики температуры. Они располагаются равномерно по всей длине участка (обычно достаточно 3…5 штук) и либо с помощью системы контроля отправляют данные о критическом понижении температуры трубы на внешнее устройство, либо дают команду повысить ток в нагревательном кабеле.

Утеплить трубы в частном доме можно также с помощью саморегулирующего кабеля внутри трубы. Однако монтаж такого устройства требует хороших навыков и знаний, для непрофессионала представляет затруднения. Кроме того, устроить такой обогрев коммуникаций можно только при их первичной установке. Процесс установки рассмотрен в видеоролике.

Решая вопрос о том, как утеплить канализационную трубу, стоит отдать предпочтение внешней теплоизоляции и нагреву. Это связано с повышенной химической активностью бытовых стоков, быстро разрушающих даже стойкие к биологическим воздействиям оболочки нагревательных кабелей.

Стекловата, минеральная вата и пенополистерол

Данный вид производится из отходов стекольной промышленности. Материал обладает соответствующими свойствами и чаще всего применяется для утепления водоснабжения на улице из пластика.

При этом он стоит сравнительно недорого и может закупаться прямо рулонами. Как утеплить водопровод стекловатой? Для этого водопровод, (та часть, что находится в земле) обматывается, а потом все это закрепляется мягкой тонкой проволокой или строительным скотчем.

Можно считать, что теплоизоляция водоснабжения на улице осуществилось, однако данный вид теплоизоляции требует использование дополнительного метода гидроизоляции (покрытие рубероидом), что увеличивает цену работы из-за наличия второго слоя.

Также работая со стекловатой нужно использовать спецодежду, рукавицы и маску. Волокно данного утеплителя очень тонкое, поэтому без труда может проникнуть под кожу или в дыхательные пути.

Их еще в строительных кругах называют «скорлупой». Они легко обрезаются при помощи обычного ножа.

Данные цилиндры зачастую дополнительно покрываются алюминиевой фольгой снаружи, что обеспечит дополнительную защиту от повреждений механического характера во время эксплуатации.

Используя фольгированную скорлупу можно быстро решить вопрос как утеплять водопровод над землей и предотвратить потери тепла.

Если разговор идет о трубах холодного водоснабжения, то в этом случае можно применять скорлупу из пенополистирола, но нужно учитывать, что данный материал горюч, поэтому его нельзя использовать как изоляционный материал в системах горячего водоснабжения.

Перед тем как утеплить водопровод на улице и выбрать подходящий материал, обратите внимание на то, что минеральная вата состоит из мелких ворсинок, которые при работе разлетаются и могут попадать в дыхательные пути, вызывая при этом аллергические реакции и раздражения

Изоляция для труб отопления и воды

Наибольшей популярностью пользуется утеплитель из вспененного полиэтилена.

Он обладает:

Хорошими изоляционными свойствами;
Гибок и эластичен;
Устойчив к влаге, защищает трубы от росы и коррозии.

Это относительно дешевый материал, но он не устойчив к солнечным лучам и механическим повреждениям, поэтому требует использования внешних покрытий или защитных слоев.

Полиэтиленовый утеплитель бывает жестким, полужестким и гибким — их свойства отличаются друг от друга, поэтому перед тем, как выбрать конкретную утеплитель, проверьте его изоляционные свойства, плотность и устойчивость к изгибу и химикатам.

Зачем утеплять трубы?

Если трубы не защищены должным образом, потери тепла могут быть высокими, например, когда коммуникации проходят через неотапливаемое помещение. Трубы должны быть должным образом изолированы, чтобы предотвратить неконтролируемые потери тепла.

Чем меньше разница температур — между источником тепла и радиатором или краном — тем лучше.
Поэтому отопительные, водоснабжающие коммуникации, а также трубы канализации помещают в кожухи для теплоизоляции.
Утеплитель, помимо защиты от теплопотерь в системах отопления, выполняет еще одну функцию.

Его задача — защитить коммуникации от механических повреждений в результате трения о стену, потому что трубы сжимаются и расширяются под воздействием перепадов температуры.

В новых домах утепление стандартное. Согласно действующим нормам и подающие, и обратные трубы холодного и горячего водоснабжения, подачи теплоносителя, трубы канализации должны быть изолированы.

Необходимость утепления

Опасность разрыва труб заключается в том, что в сильные морозы проведение ремонтных работ часто оказывается невозможным. В результате зимняя авария может привести к прекращению подачи воды вплоть до наступления весны.

Во избежание этого прежде всего необходимо обеспечить достаточную глубину пролегания труб — она должна составлять не менее 50 см. Однако указанная глубина может оказаться недостаточной, если в зимнее время в вашем регионе бывают сильные морозы.

Пагубному воздействию мороза подвержены как высококачественные трубы, изготовленные из оцинкованной стали, так и изделия из металлопластика от лучших производителей. Поэтому, какие бы качественные трубы вы не использовали, следует позаботиться об их дополнительной защите. При этом утепления потребуют не только участки, проходящие по улице, но и трубы, находящиеся в неотапливаемых помещениях, особенно в тех местах, где они соединяются со счетчиком или насосом.

Ищем проблемное место

Прежде чем решать проблему замершего водопровода, необходимо найти место замерзания. Запомните: промерзают только те трубы, которые либо находятся выше глубины промерзания, либо их плохо утеплили. И если речь идет о частном доме, то скорее всего эти проблемные места хорошо известны владельцам.

Может замерзнуть либо вся магистраль, либо какой-то локализованный участок – его определить легко, если на части участка поступление воды не прекращалось (например, в сарае или гараже она есть, а в доме нет).

После того как место замерзания определено, нужно подготовить его для устранения проблемы:

раскопать локализованный участок промерзшего водопровода;
сделать глубокие лунки-канавки при промерзании большого участка.