Cabo de aquecimento para tubos de esgoto: tipos, como escolher e realizar a instalação corretamente

Aprofundar o esgoto externo abaixo do nível de congelamento do solo – é um trabalho trabalhoso, especialmente se os trabalhos forem realizados no inverno. Uma alternativa para proteger contra o congelamento – o cabo de aquecimento para tubos de esgoto. Vale a pena conhecer as características de sua instalação, concorda?

No artigo que propomos, você aprenderá tudo sobre a instalação do aquecimento por cabo do tubo de esgoto. Explicaremos como funciona o cabo de aquecimento e como escolher corretamente a opção ideal. Para proprietários que fazem por conta própria, é fornecido um guia passo a passo para instalação e fixação.

Por que o esgoto congela?

O problema do congelamento do tubo de esgoto não é detectado imediatamente. Ao contrário das tubulações de água, o fluxo de líquido aqui não é constante e não preenche completamente a seção do tubo.

Além disso, os resíduos que entram no sistema de esgoto geralmente têm temperatura mais alta do que, por exemplo, a água de um poço. Portanto, o congelamento dos efluentes ocorre gradualmente.

No início, apenas uma pequena parte do conteúdo do esgoto pode congelar, depois aparece outra camada de resíduos congelados e assim por diante. Gradualmente, todo o espaço do tubo é preenchido com uma massa congelada densa, após o que o problema se torna óbvio. O problema pode ser agravado por encanamentos defeituosos, como uma torneira ou caixa de descarga que goteja.

Pequenas porções de água entram no esgoto, esfriam rapidamente e congelam. Mesmo a instalação correta dos tubos de esgoto e a presença de uma camada de isolamento nem sempre evitam o congelamento dos efluentes. Descongelar um esgoto congelado é trabalhoso, além disso, esse fenômeno pode causar danos aos tubos, sendo que alguns terão que ser substituídos.

O congelamento do tubo de esgoto pode ocorrer gradualmente, camada por camada, e um encanamento que goteja um pouco só aumenta o risco desse fenômeno desagradável

Por isso, é recomendável instalar o esgoto abaixo do nível de congelamento do solo com isolamento obrigatório das tubulações. Se nas regiões do sul e na zona temperada cavar uma vala suficientemente profunda geralmente não é um problema, no norte é um pouco mais complicado. Nessa situação, o uso de um cabo de aquecimento especial é mais do que adequado.

Ao usar um sistema desse tipo, o volume de terraplenagem é reduzido significativamente, pois a profundidade da vala pode ser reduzida a um nível aceitável, sem se preocupar com o congelamento do solo.

Como funciona o cabo de aquecimento?

O cabo de aquecimento ou térmico é um sistema de aquecimento de tubos enterrados no solo. O cabo elétrico com revestimento isolante é fixado no tubo e conectado à fonte de alimentação. O tubo aquece, fazendo com que as águas residuais adquiram uma temperatura consistentemente alta, o que as protege de forma confiável contra o congelamento.

Distinguem-se cabos para aquecimento externo ou interno do tubo. O primeiro é instalado no exterior da estrutura, e o segundo – no interior. Acredita-se que a instalação externa seja mais simples do que a interna, por isso é mais procurada. Além do cabo externo, também se utiliza uma película de aquecimento.

O aquecimento com película para sistemas de esgoto não é usado com frequência. É necessário envolver todo o tubo com o material, o que dificulta a instalação, mas garante um aquecimento uniforme.

Este material envolve completamente a estrutura e depois é fixado. A película proporciona um aquecimento mais uniforme do tubo do que o cabo, tem menor potência, o que permite reduzir ligeiramente os custos operacionais.

Para aquecer tubos, podem ser usados três tipos de cabo:

• autorregulável;
• resistivo;
• zonal.

O cabo autorregulável é considerado uma opção extremamente conveniente, pois pode alterar automaticamente a temperatura de aquecimento de acordo com as condições climáticas. A resistência do cabo diminui se o solo aquecer mais e aumenta quando a temperatura cai.

O cabo autorregulável é o mais procurado nas condições atuais, pois é fácil de instalar, mais confiável e não requer elementos adicionais para montagem.

Essa alteração no modo de operação reduz a potência total do sistema, ou seja, permite economizar energia elétrica. Além disso, a mudança de resistência pode ser diferente em seções individuais da tubulação. Como resultado, obtém-se uma qualidade de aquecimento superior, o próprio cabo autorregulável durará mais e não há necessidade de instalar termorreguladores.

O cabo resistivo não possui essas capacidades, mas se diferencia dos sistemas autorreguláveis por ter um preço mais moderado. Ao instalar este tipo de cabo, será necessário instalar um conjunto de sensores de temperatura e termorreguladores para garantir a alteração do modo de operação do sistema quando o tempo mudar.

O cabo resistivo custa menos do que os equivalentes autorreguláveis. Se esta opção for escolhida, é necessário calcular cuidadosamente a potência específica adequada para evitar o superaquecimento.

Se negligenciar este requisito, aumenta o risco de superaquecimento do cabo e sua quebra. O cabo zonal também não tem capacidade de regular a resistência, mas este sistema gera calor não ao longo de todo o comprimento, apenas em seções específicas. Esse cabo pode ser cortado em fragmentos individuais, o que é conveniente na instalação de tubulações de configuração complexa.

Ele também é amplamente utilizado na instalação de esgoto metálico ou para aquecimento de tanques. Vale ressaltar que o aquecimento de estruturas enterradas no solo – não é a única área de uso do cabo de aquecimento. Ele também é usado para aquecer tubos colocados na superfície ou em ambientes não aquecidos.

Às vezes, o cabo é usado apenas para seções específicas da tubulação, por exemplo, partes que saem para a superfície. Sistemas instalados dentro do tubo são usados relativamente raramente. Na maioria das vezes, eles são aplicados se a tubulação já estiver enterrada no solo e a instalação de um cabo externo exigisse grandes trabalhos de terraplanagem.

Assim, a instalação de um cabo interno sai significativamente mais barata. Mas esses cabos geralmente são recomendados apenas para uso dentro de tubos de pequeno diâmetro, pois sua potência é baixa.

Ela varia entre 9-13 W/m, o que para tubos de esgoto grandes geralmente é insuficiente. O comprimento desse cabo, por razões óbvias, deve ser igual ao comprimento do tubo. O cabo de aquecimento interno é fabricado apenas do tipo autorregulável.

Como escolher o cabo correto?

Ao escolher o cabo de aquecimento adequado, é necessário decidir não apenas seu tipo, mas também selecionar corretamente sua potência.

Para isso, é necessário considerar parâmetros como:

• finalidade da construção (para esgoto e abastecimento de água, os cálculos são feitos de maneira diferente);
• material do qual o esgoto é feito;
• diâmetro da tubulação;
• características da seção que se pretende aquecer;
• característica do material de isolamento térmico utilizado.

Com base nessas informações, calculam-se as perdas de calor por metro de estrutura, escolhe-se o tipo de cabo, sua potência e, em seguida, determina-se o comprimento adequado do conjunto. Os cálculos podem ser feitos usando uma fórmula especial, tabelas de cálculo ou uma calculadora online.

A fórmula de cálculo é assim:

Qtr – perda de calor do tubo (W); – coeficiente de condutividade térmica do isolamento; Ltr – comprimento do tubo aquecido (m); tvn – temperatura do conteúdo do tubo (C), t ext – temperatura ambiente mínima (C); D – diâmetro externo das comunicações incluindo o isolamento (m); d – diâmetro externo das comunicações (m); 1,3 – fator de segurança

Uma vez calculadas as perdas de calor, deve-se calcular o comprimento do sistema. Para isso, o valor obtido deve ser dividido pela potência específica do cabo do dispositivo de aquecimento. O resultado deve ser aumentado, considerando o aquecimento de elementos adicionais. A potência do cabo para esgoto começa em 17 W/m e pode exceder 30 W/m.

Se se trata de tubulações de esgoto feitas de polietileno e PVC, então 17 W/m – é a potência máxima. Se usar um cabo mais potente, há alta probabilidade de superaquecimento e danos ao tubo. Informações sobre as características do produto podem ser encontradas em sua ficha técnica.

Usando a tabela, escolher a opção adequada é um pouco mais fácil. Para isso, primeiro é necessário descobrir o diâmetro do tubo e a espessura do isolamento térmico, bem como a diferença presumida entre a temperatura do ar e o conteúdo da tubulação. O último indicador pode ser encontrado usando dados de referência, dependendo da região.

Na interseção da linha e coluna correspondentes, pode-se encontrar o valor das perdas de calor por metro de tubo. Em seguida, deve-se calcular o comprimento total do cabo. Para isso, o valor das perdas de calor específicas obtido da tabela deve ser multiplicado pelo comprimento da tubulação e pelo coeficiente 1,3.

A tabela permite encontrar o valor das perdas de calor específicas de um tubo de diâmetro específico, considerando a espessura do material de isolamento térmico e as condições de funcionamento da tubulação (+)

O resultado obtido deve ser dividido pela potência específica do cabo. Em seguida, é necessário considerar a influência de elementos adicionais, se houver. Em sites especializados, é possível encontrar calculadoras online convenientes. Nos campos apropriados, devem ser inseridos os dados necessários, por exemplo, diâmetro dos tubos, espessura do isolamento, temperatura ambiente e do fluido de trabalho, região, etc.

Esses programas geralmente oferecem ao usuário recursos adicionais, por exemplo, ajudam a calcular o diâmetro necessário do esgoto, as dimensões da camada de isolamento térmico, o tipo de isolante, etc.

Opcionalmente, é possível selecionar o tipo de instalação, descobrir o passo adequado ao montar o cabo de aquecimento em espiral, obter uma lista e a quantidade de componentes necessários para a instalação do sistema.

Ao escolher um cabo autorregulável, é importante considerar corretamente o diâmetro da estrutura na qual ele será instalado. Por exemplo, para tubos com diâmetro de 110 mm, recomenda-se usar a marca Lavita GWS30-2 ou uma opção similar de outro fabricante. Para um tubo de 50 mm, o cabo Lavita GWS24-2 é adequado, para estruturas com diâmetro de 32 mm – Lavita GWS16-2, etc.

Cálculos complexos não serão necessários para o esgoto que é usado com pouca frequência, por exemplo, em uma casa de verão ou em uma casa que é usada apenas ocasionalmente. Nessa situação, basta pegar um cabo de potência 17 W/m com comprimento correspondente ao tamanho do tubo. Um cabo dessa potência pode ser usado tanto externa quanto internamente no tubo, sendo que instalar um vedante não é obrigatório.

Ao escolher a opção adequada de cabo de aquecimento, você deve relacionar seu desempenho com os dados calculados sobre as prováveis perdas de calor do tubo de esgoto.

Para a instalação do cabo de aquecimento dentro do tubo, escolha um cabo com proteção especial contra agentes agressivos, por exemplo, DVU-13. Em alguns casos, para instalação interna, usa-se a marca Lavita RGS 30-2CR. Esta não é uma solução totalmente correta, mas é aceitável.

Esse cabo é projetado para aquecimento de telhados ou drenagem pluvial, portanto não possui proteção contra substâncias corrosivas. Ele pode ser considerado apenas como uma solução temporária, pois com o uso prolongado em condições inadequadas, o cabo Lavita RGS 30-2CR inevitavelmente quebrará.

Regras para instalação do cabo nos tubos

A colocação do cabo de aquecimento – é um processo relativamente simples. Ele é fixado na superfície do tubo, geralmente ao longo dele, em uma única faixa. Alguns projetos preveem uma instalação espiral. Nesse caso, você deve manter exatamente o passo calculado entre as voltas da espiral para que o tubo aqueça uniformemente.

Depois que o cabo de aquecimento for fixado no tubo de esgoto, recomenda-se adicionar uma camada de isolamento térmico para melhorar a qualidade do aquecimento.

A sobreposição de seções individuais do cabo de aquecimento não é permitida. Dependendo do tipo, o cabo é fixado com fita adesiva resistente ao calor ou braçadeiras de montagem. O espaçamento entre os pontos de fixação deve ser de pelo menos 200 mm. Para fixar o cabo em revestimento mineral, use fixadores metálicos: cintas de aperto ou braçadeiras especiais.

Mas, na maioria das vezes, ainda se usa fita adesiva resistente ao calor. Os fixadores devem suportar não apenas altas temperaturas, mas também ser resistentes a fatores naturais e produtos químicos. Às vezes, usa-se fita de alumínio como fixação. Mas nos pontos de fixação, a potência térmica do cabo aumentará.

Isso nem sempre é benéfico e pode causar superaquecimento das comunicações. Não é recomendado o uso de fixadores metálicos na instalação do cabo de aquecimento revestido com isolamento de polímero. Mas, em alguns casos, a fita de alumínio pode até melhorar a situação.

O cabo de aquecimento em um tubo de esgoto de plástico pode ser fixado com fita de alumínio para aumentar a eficiência do aquecimento e torná-lo mais uniforme.

Ao colocar em um tubo de polímero, a fita metalizada é colocada tanto sob o cabo quanto sobre ele. Isso aumenta um pouco a potência térmica e também contribui para o aquecimento uniforme da tubulação. Dentro do esgoto, o cabo de aquecimento é usado muito raramente.

Geralmente, aquecem-se assim pequenas partes do sistema localizadas fora do solo, por exemplo, bombas de esgoto, que estimulam o fluxo dos resíduos, quando o movimento natural é dificultado ou impossível.

Para a instalação do cabo interno, podem ser necessários uma bucha de aperto e vedação, uma luva de conexão, um conjunto de arruelas, além de outros elementos (+)

Para instalar o cabo interno em um tubo cuja colocação já foi concluída, primeiro será necessário inserir um tê no sistema. Assim, será feita uma abertura para introdução do cabo dentro da tubulação.

Além disso, pode ser necessária uma luva de nipe especial. Essa solução pode piorar um pouco as características do sistema de esgoto, por exemplo, no local de instalação do tê, o diâmetro interno do tubo diminuirá ligeiramente.

Isso aumenta a probabilidade de acúmulo de detritos e formação de entupimentos. Dificuldades com o cabo interno são inevitáveis se a tubulação tiver várias curvas, dobras, etc. Não é fácil realizar trabalhos internos de instalação do cabo quente, bem como em sistemas de esgoto de grande extensão.

Naturalmente, não se deve conectar o sistema à alimentação elétrica até a conclusão total dos trabalhos de instalação. Antes de cobrir o cabo com isolamento, é necessário verificar cuidadosamente todos os pontos de conexão. Se usar sensores térmicos, será mais fácil determinar os momentos de ativação e desativação do sistema.

O processo pode ser automatizado com um relé. Se a potência do cabo instalado em uma única linha for insuficiente, é possível realizar a instalação em espiral ou colocar duas linhas paralelas. O importante é que as seções individuais não se cruzem e não haja superaquecimento. Para tornar o aquecimento da estrutura mais uniforme, às vezes o tubo é primeiro envolto em papel alumínio e, em seguida, o cabo é colocado por cima.

Esses exemplos permitem ter uma ideia de como realizar corretamente a conexão do cabo de alimentação e do cabo de aquecimento, bem como a ordem de seu isolamento (+)

Os sensores de temperatura são instalados após a colocação do isolamento. Recomenda-se fazer uma marcação na parte superior que reflita a posição dos elementos de aquecimento. Para conectar o cabo de aquecimento à rede elétrica, será necessário um pedaço de tubo termorretrátil. Em seguida, removem-se cerca de 50 mm de isolamento e 10 mm de malha da borda do cabo.

As extremidades separadas e descascadas são protegidas com pedaços de tubo termorretrátil de diâmetro adequado e aquecidas com um secador. Agora é necessário descascar cerca de 6 mm do fio, enrolá-los em espiral e apertá-los em um tubo metálico. Manipulações semelhantes terão que ser feitas com o cabo de alimentação.

Cerca de 80 mm precisam ser limpos de isolamento e revestimento e divididos em fios individuais. As extremidades resultantes são cortadas até 35 mm, mas um fio deve ser deixado sem cortar para aterramento. Aqui também descasca-se 6 mm do fio.

Agora, as extremidades dos cabos dos elementos de aquecimento e de alimentação são conectadas em um tubo termocontrátil equipado com uma bucha metálica. Ele é aquecido e comprimido, o local de contato é envolvido com fita térmica e, em seguida, fechado com outro tubo de proteção.

Com as particularidades da seleção dos tubos para o sistema de esgoto autônomo, você pode aprender no seguinte artigo, cujo conteúdo recomendamos que você leia.

Exemplo de instalação de esgoto aquecido

Vamos considerar um exemplo de construção de um sistema de drenagem para uma residência particular. De acordo com o projeto, várias ramificações são conectadas ao tronco principal de esgoto. Todas são instaladas acima do nível de congelamento sazonal do solo, por isso são equipadas com cabo de aquecimento.

Para que o funcionamento do sistema elétrico de aquecimento seja eficaz e direcionado diretamente à manutenção da temperatura positiva do tubo de esgoto, as comunicações são instaladas em uma vala isolada:

Após verificar a vedação do tubo de esgoto montado ou eliminar vazamentos, se houver, inicia-se a instalação do cabo de aquecimento.

No exemplo, o cabo de aquecimento é instalado próximo ao fundo da bandeja, mas sem tocá-lo. Ele é fixado ao tubo em forma de uma grande alça, que começa no riser localizado dentro de casa e retorna.

Após determinar a posição ideal do cabo de aquecimento, inicia-se a sua fixação:

Para que o sistema de aquecimento das comunicações possa funcionar em modo automático, conecta-se a ele um sensor de temperatura:

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Recomendações detalhadas para a instalação do cabo de aquecimento em tubo de 110 mm de diâmetro podem ser vistas aqui:

Neste vídeo, é apresentada uma opção de instalação de esgoto usando cabo interno:

Aqui é demonstrada uma visão geral das características de funcionamento e instalação do cabo autorregulável:

O cabo de aquecimento resolve o problema de congelamento dos tubos de esgoto no inverno de forma muito mais eficaz do que outros meios. O consumo de eletricidade é mínimo. Se a instalação for feita corretamente, o cabo funcionará por muitos anos sem qualquer falha.

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