في بلدنا، يُعدّ منع تجمّد أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي أكثر إلحاحاً من أي مكان آخر. فالظروف المناخية، حيث يصل عمق تجمّد التربة إلى مترين أو أكثر في معظم المناطق باستثناء المناطق الجنوبية، تستدعي بشكل عاجل حماية الأنابيب من التجمّد باستخدام كابلات التدفئة.
في نهاية المطاف، في مثل هذه الحالة، لا يقتصر الأمر على توقف إمدادات المياه أو التخلص من مياه الصرف الصحي فحسب، بل يشمل أيضًا الحاجة إلى أعمال إصلاح واسعة النطاق مع استبدال أجزاء من الشبكة.
يتمثل حل هذه المشكلة في التسخين الإضافي لخط الأنابيب، والذي يتم من أجله استخدام كابل تسخين للأنابيب البلاستيكية.
مبدأ تشغيل تسخين الكابلات
يزداد استخدام الأنابيب البلاستيكية شيوعًا، نظرًا لمرونتها العالية التي تجعلها نادرة التلف عند تجمدها. ومع ذلك، يتزايد استخدام كابلات التسخين لإذابة الجليد عن الأنابيب البلاستيكية، إذ تُغني عن الإصلاحات المكلفة وتضمن استمرار تشغيل خط الأنابيب.
يتكون عنصر التسخين في هذه الأنظمة من سلك مصنوع من سبيكة من نوع النيكروم، ومغطى بغلاف مقاوم للحرارة. وتوجد أسلاك تصريف متصلة مباشرة بالأسلاك، مما يضمن توزيعًا متساويًا للحرارة عبر المقطع العرضي للكابل، وذلك بفضل الموصلية الحرارية العالية للمادة.
هذه العناصر مصنوعة من أسلاك نحاسية. تنتقل الحرارة من المكونين الأولين إلى الغلاف المصنوع من سبيكة ألومنيوم عالية التوصيل، وتتوزع بالتساوي على سطح الموصل. علاوة على ذلك، توفر الطبقة البينية المصنوعة من الألومنيوم قوة إضافية لكابل التسخين.
الطبقة النهائية للموصل هي بلاستيك مفلور مقاوم للحرارةيضمن هذا التصميم لمسار الكابلات المستخدمة في تسخين الأنابيب البلاستيكية متانتها وخصائصها الوظيفية.
فيديو
بالإضافة إلى المكونات المذكورة أعلاه، غالبًا ما يتضمن تصميم المنتج سلك إشارة مزودًا بمستشعر يستجيب لانخفاض درجة حرارة كابل التسخين ويرسل إشارة لتشغيل مرحل دائرة التحكم في التسخين.
يُعد هذا النوع من أنظمة التدفئة للأنابيب البلاستيكية مناسبًا للاستخدام في المنازل الريفية والأكواخ الريفية حيث يتواجد الناس بشكل دوري.
أنواع كابلات التسخين
وفقًا لمبدأ التشغيل، يتم إنتاج كابلات التسخين بنوعين مختلفين:
- مقاوم؛
- ذاتية التنظيم.
يعمل النوع الأول باستمرار بعد تشغيله، حيث يسخن الماء في الخط الرئيسي إلى درجة حرارة تتراوح بين 5 و13 درجة مئوية، وذلك حسب مقطع الأنبوب وقدرة كابل التسخين. ويمكن أن تكون كابلات التسخين المقاومة أحادية النواة أو ثنائية النواة، والفرق الوحيد بينهما هو مخطط التوصيل.
يعتمد مبدأ عمل الكابل ذاتي التنظيم على خاصية معظم الموصلات في تغيير مقاومتها بتغير درجة الحرارة المحيطة. فعندما يبرد الموصل، تزداد مقاومته، وبالتالي تزداد قدرته على التسخين.
إن مبدأ عمل الموصل ذاتي التنظيم أكثر تعقيداً، ومادة قلبه باهظة الثمن. ونتيجة لذلك، يبدأ سعر هذا النوع من الكابلات لتسخين الأنابيب البلاستيكية من 300 روبل للمتر الطولي، وهذا مجرد الحد الأدنى.
ومع ذلك، فإن استخدامها يضمن درجة حرارة ثابتة تقريبًا في أنظمة إمدادات المياه أو الصرف الصحي، ولن يتعرض الأنبوب البلاستيكي للتشوه أو التلف.
عند تركيب كابلات التدفئة، تُستخدم منظمات الحرارة عادةً لتشغيل وإيقاف نظام التدفئة عند تغير درجة حرارة الماء فيه. هذه الأجهزة باهظة الثمن، لكنها ضرورية للمباني السكنية التي تُستخدم بشكل دوري. فإلى جانب الحفاظ على سلامة النظام، تُوفر هذه الأجهزة أيضًا وفورات كبيرة في الطاقة.
تركيب أنابيب ساخنة
الشرط الأساسي لمثل هذه التوصيلات بالمصدر هو أن يكون أنبوب التفرع موجودًا أسفل مستوى تجمد التربة. ويعتمد هذا العامل على المناخ المحلي.
فيديو
يبلغ عرض الخندق في منطقة موسكو حوالي 1.8 متر، وفي منطقة تشيليابينسك 1.9 متر. لنفترض أن طول قسم الوصول يتراوح بين 10 و15 مترًا، وعمق الخندق يزيد عن مترين (مع الحاجة إلى طبقة تصريف بعمق يصل إلى 30 سم). كما يجب أن يضمن عرضه سهولة الحفر. في هذه الحالة، حان الوقت لطلب حفارة!
عند استخدام مسارات كابلات التدفئة، يكفي حفر خندق بعمق يصل إلى 50 سم وعرض من رتبة 30يُعدّ تصريف المياه أمراً ضرورياً أيضاً. يجب وضع الأنبوب البلاستيكي وكابل التسخين بشكل غير محكم، وليس مشدوداً.
مع هذا النوع من وضع الأنابيب، تكون التشوهات الناتجة عن تحركات التربة أمراً لا مفر منه، ولكن عند استخدام المنتجات البلاستيكية، فإن هذا لا يشكل خطراً بسبب مرونة المادة.
يمكن وضع كابل التسخين الخاص بالأنابيب البلاستيكية عليه بطرق مختلفة:
- لف على أنبوب
يضمن هذا النوع من التثبيت الأعظم سطح التلامس بين الجسم وعنصر التسخين. يتم التثبيت بشريط معدني في الاتجاهين العرضي والطولي؛
- وضع السخان على طول جدار الأنبوب موازياً لمحوره
في هذا الترتيب لمشتت الحرارة، يتم وضع خيط واحد أو خيطين على الجانبين المتقابلين من الأنبوب. ويتم التثبيت بنفس الطريقة؛
- تركيب السخان داخل الأنبوب. يُفضل ترك هذه العملية للمختصين ذوي الخبرة، لأنها قد تُلحق الضرر بالسلك، مما يؤدي إلى تلفه سريعاً.
يتم تركيب الكابلات داخل الأنابيب البلاستيكية باستخدام وصلة على شكل حرف T مصممة خصيصًا مزودة بعنصر تثبيت لإحكام إغلاق مخرج الموصل. وبناءً على مساحة مقطع الكابل، الذي يشغل جزءًا من مساحة مقطع أنبوب الماء، يتم اختيار أنبوب التغذية بحجم أكبر.
ولتجنب فقدان الحرارة في البيئة المحيطة، تُجهز الأنابيب المُسخّنة في جميع الحالات بطبقة عازلة حرارية إضافية من العوازل القابلة للفصل، والملفوفة. عوازل صفائحية مسامية أو عزل لفائف تقليديتُستخدم مواد متنوعة، من لباد الأسقف إلى رقائق معدنية، لحمايته.
لا ينطبق تركيب الكابلات في الأنابيب البلاستيكية ذات الوضع الداخلي. لأنظمة تدفئة الصرفغالباً ما تحتوي مياه الصرف الصحي هذه على مواد نشطة كيميائياً يمكن أن تسبب أضراراً جسيمة لخط الأنابيب في فترة زمنية قصيرة.
من أهم خصائص أنظمة الصرف الصحي ضرورة وجود ميل لا يقل عن 5 درجات باتجاه خط الصرف الصحي الرئيسي. وإذا كان الموقع مزودًا بنظام معالجة مياه خاص به أو خزان تجميع مياه، فيجب عزلهما وتسخينهما بأجهزة منفصلة.
تُستخدم كابلات التسخين غالبًا لإذابة الجليد عن أنابيب الصرف الصحي لمنعها من الانهيار. وتُستخدم لهذا الغرض مُشعّات حرارية أكثر قوة، تتراوح قدرتها بين 30 و50 واط لكل متر.
يجب أن يكون للكابل المستخدم لإذابة الجليد عن الأنابيب البلاستيكية لأنظمة الصرف الصحي نفس القدرة.
أخطاء أثناء تركيب كابلات التسخين
دعونا نلقي نظرة على الأخطاء الشائعة عند تركيب أنظمة التدفئة:
- يُعتبر تركيب أجهزة التدفئة على عمقٍ أسفل مستوى تجمد التربة تبذيرًا للمال. في هذه الحالة، يكفي تركيب نظام تدفئة موضعي في المناطق المعرضة للخطر حيث يكون عمق النظام غير كافٍ. وعادةً ما يكون هذا الموقع هو نقطة الدخول إلى المنزل.
- يعتقد بعض المستهلكين أن نظام التدفئة يمكن أن يحل محل عزل الأنابيب، لكن هذا غير صحيح. فبدون عزل خارجي، ينتهي بهم الأمر بنظام تدفئة غير فعال لا يحمي من التجمد؛
- من المفاهيم الخاطئة أن نظام التدفئة يجب أن يعمل باستمرار. هذا غير ضروري في كثير من الأحيان، وقد يكون استهلاك الطاقة كبيرًا، بمعدل 18 واط لكل متر. إن التكلفة الإضافية لنظام التدفئة الأوتوماتيكي الذي يعمل بحساسات الحرارة ستُعوَّض في وقت قصير جدًا.
فيديو
تركيب الكابلات على الأنابيب البلاستيكية أمر بسيط للغاية لدرجة أنه يمكنك القيام بذلك بنفسك باستخدام التعليمات الخاصة بأداء هذه الأعمال فقط، ولا يتطلب أي مهارات إضافية.
عادة ما يتم تركيب كابل لإذابة الجليد عن المنتجات البلاستيكية كإجراء وقائي لتجنب تشكل سدادات الجليد في المناطق عالية الخطورة، وخاصة عند مخرج نظام الصرف الصحي من المنزل.
ليس من المؤكد استخدامه باستمرار، ولكن قد تنشأ ظروف تشغيل قاسية في أي مناخ. في هذه الحالة، سيكون خيار التدفئة/إزالة الجليد الإضافي للأنابيب إضافةً قيّمة.
خاتمة
إن الاستثمار في كابلات التسخين لأنابيب البلاستيك وتركيبها سيقلل بشكل كبير من تكاليف البناء ويحمي المستهلكين بشكل موثوق من تغير المناخ.
