Прокладка труб водоснабжения в зоне промерзания

Прокладка труб водоснабжения в зоне промерзания

При организации водоподачи и отвода стоков немало хлопот доставляет уникальное свойство воды увеличивать объем при переходе в твердое состояние. Сила замерзающей воды такова, что ее используют в качестве клина для разрыва скальных пород в каменоломнях. Поэтому важнейшей задачей при монтаже становится защита труб от отрицательных температур.

Когда нельзя закопать?

Проще всего, спрятать трубу от мороза в грунте, закопав ее на глубину, где геотепло не дает земле промерзнуть. Обычно хватает 1,5 метра. Но, откопать траншею не всегда возможно, например, каменистая почва, заболоченная местность или просто тяжелый грунт, не позволяющий углубиться ниже необходимого уровня. Если есть возможность, то трубы укладывают в неглубокую траншею, предварительно утеплив их скорлупой из пенополистирола или используя специальный утеплитель из вспененного полиэтилена - мерилон. Более дорогой вариант – покупка труб с теплоизоляцией, смонтированной на промышленном предприятии.

Дополнительной гарантией может стать прокладка утепленных труб в коробах из полимеров, бетона, дерева или металла, которые заполняют теплоизолирующими материалами – пенопластовая крошка, керамзит, опилки и т. д. При укладке утепленной трубы непосредственно в промерзающий грунт рекомендуется сверху магистрали положить листы теплоизолятора, например, экструдированного пенополистирола, толщиной 100–150 мм. Ширина защитного слоя должна быть не менее 1,2 м в каждую сторону.

утепление труб перед укладкой в землю

Поверхностный монтаж предусматривает два варианта – укладка утепленной трубы на опоры или в теплоизолированный поверхностный короб. Прокладка вне грунта должна учитывать тот факт, что ветер может усиливать влияние отрицательной температуры на магистраль, поэтому теплоизолирующий слой должен быть толще.

Дополнительные меры

В холодном климате, даже хорошая теплоизоляция не гарантирует защиту от замерзания. Особенно это касается систем с небольшим разбором воды. Чтобы исключить аварийную ситуацию применяют разные способы.

Подогрев воды греющим кабелем внутри трубы

Подгорев – самый популярный способ поддержания в рабочем состоянии систем водоснабжения и водоотвода в зимних условиях. Саморегулирующий или резистивный кабель располагается сверху трубы под слоем утеплителя или во внутреннем объеме, непосредственно в транспортируемой среде, ограничением для укладки нагревательного элемента внутри трубы может стать наличие на магистрали запорного или регулирующего механизма.

Наружный подогрев кабелем или термопленкой

Более современным материалом для обогрева считается термопленка, которая отличается повышенными прочностными характеристиками, в ее конструкцию входит стеклоткань с проводниками и многослойной защитой. Трубу заворачивают в термопленку, после чего монтируют утеплитель. Использование этого материала позволяет равномерно прогревать весь объем магистрали.

Непрерывная циркуляция воды в магистрали

Организация непрерывной циркуляции имеет два решения – использование циркуляционного насоса или обустройство пассивной циркуляции посредством трубок Пито. Потребителю заводятся две трубы, которые замыкаются байпасом. К нему подключается внутренняя разводка, при отсутствии разбора, циркуляционный насос прогоняет воду по контуру, при подключении потребителя циркуляционный насос останавливается, и вся вода поступает во внутреннюю магистраль. Использование трубок Пито возможно при подключении водоснабжения к напорной системе, схема работает за счет большего давления в Г-образной трубке:

циркуляция воды в магистрали

Применение труб с диаметром больше необходимого

Использование труб с просветом больше минимально необходимого – мера скорее профилактическая. Дело в том, что при снижении температуры вязкость воды растет, повышая гидродинамическое сопротивление и риск появления ледяных кристаллов в магистрали.

Если трубы замерзли…

Бо́льшая часть материалов для производства труб, не способны сопротивляться силе, замерзающей внутри системы воды, они разрушаются и восстановление магистрали маловероятно. Но есть среди современных полимерных труб изделия, способные выдержать не один цикл замораживания без ущерба для герметичности.

На первом месте полиэтиленовые комплектующие, выполненные из ПНД (полиэтилен низкого давления) или сшитого полиэтилена. Они обладают прочностными и эластичными качествами достаточными для противостояния давлению льда. Подобными свойствами обладают и трубы из полипропилена. Именно эти материалы следует выбирать для монтажа магистралей, рискующих оказаться под воздействием низких температур.

замерзшие трубы водоснабжения

Можно решить подобную проблему и другим способом – введением в магистральный канал эластичного силиконового шнура. Силикон компенсирует давление замерзшей воды за счет уменьшения собственного объема.

Защита источников

При прокачке воды из скважины оголовок скважинных труб должен размещаться в заглубленном теплоизолированном кессоне. Чтобы минимизировать воздействие на конструкцию сил пучения грунт вокруг нее закрывают плитами теплоизоляции. При необходимости, особенно если около скважины установлен гидроаккумулятор, монтируется отопительное оборудование, способное автоматически поддерживать положительную температуру.

Для круглогодичного использования колодца источник утепляется посредством возведения теплоизолирующей надстройки, утепляется грунт по периметру, а также надземная и подземная часть первого кольца. Если вода в колодце стоит высоко, то снизить риск замерзания поможет аэрационная установка, которая представляет собой компрессор, прогоняющий поток воздуха через толщу воды. Пузырьки воздуха не только замедляют процесс замерзания, но и насыщают воду кислородом, улучшая ее качество. Включение и выключение установки осуществляется посредством таймера.

Снабжение водой в зимний период из открытых водоемов – непростая задача. Придется построить на берегу отапливаемую постройку для насосной станции, водозаборник погружают в толщу воды, ниже уровня ледяной корки. Его фиксируют якорями или устанавливают на постоянное основание. Трубы, выходящие на поверхность, утепляют и оснащают электроподогревом.