1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

При какой температуре замерзает вода в помещении

При какой температуре замерзает вода

При какой температуре замерзает вода? Казалось бы – простейший вопрос, ответить на который может даже ребёнок: температура замерзания воды при обычном атмосферном давлении в 760 мм ртутного столба составляет ноль градусов по Цельсию.

Однако вода (несмотря на чрезвычайно широкую распространённость её на нашей планете) является самой загадочной и не до конца изученной субстанцией, поэтому ответ на этот вопрос требует обстоятельного и аргументированного разговора.

  • В России и в Европе температуру измеряют по шкале Цельсия, самое высокое значение которой имеет отметку в 100 градусов.
  • Американский учёный Фаренгейт разработал свою шкалу, насчитывающую 180 делений.
  • Существует ещё одна единица измерения температуры – кельвин, названная в честь английского физика Томсона, получившего звание лорда Кельвина.

Состояния и виды воды

Вода на планете Земля может принимать три основных агрегатных состояния: жидкое, твёрдое и газообразное, которые способны трансформироваться в разные формы, одновременно сосуществующие друг с другом (айсберги в морской воде, водяной пар и кристаллы льда в облаках на небе, ледники и свободно текущие реки).

В зависимости от особенностей происхождения, назначения и состава вода может быть:

  • пресной;
  • минеральной;
  • морской;
  • питьевой (сюда же отнесём водопроводную воду);
  • дождевой;
  • талой;
  • солоноватой;
  • структурированной;
  • дистиллированной;
  • деионизированной.

Наличие изотопов водорода делает воду:

  1. лёгкой;
  2. тяжёлой (дейтериевой);
  3. сверхтяжёлой (тритиевой).

Все мы знаем о том, что вода бывает мягкой и жёсткой: этот показатель определяется содержанием катионов магния и кальция.

Каждый из перечисленных нами видов и агрегатных состояний воды имеет свою температуру замерзания и плавления.

Температура замерзания воды

Почему вода замерзает? Обычная вода всегда содержит некоторое количество взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Это могут быть мельчайшие частицы глины, песка или домашней пыли.

Когда температура окружающей среды опускается до определённых значений, эти частицы берут на себя роль центров, вокруг которых начинают образовываться кристаллы льда.

Ядрами кристаллизации могут стать также воздушные пузырьки, а также трещины и повреждения на стенках сосуда, в котором находится вода. Скорость процесса кристаллизации воды во многом определяется количеством этих центров: чем их больше, тем быстрее замерзает жидкость.

Отчего горячая вода замерзает быстрее холодной?

Горячая вода замерзает быстрее холодной – на этот феномен обратил внимание Эрасто Мпемба – школьник с Танганьики. Его эксперименты с массой для приготовления мороженого показали, что скорость замерзания подогретой массы значительно выше, чем холодной.

Одной из причин этого интересного явления, получившего название «парадокс Мпембы», является более высокая теплоотдача горячей жидкости, а также наличие в ней большего количества ядер кристаллизации по сравнению с холодной водой.

Взаимосвязаны ли температура замерзания воды и высота?

При изменении давления, часто связанного с нахождением на разной высоте, температура замерзания воды начинает радикально отличаться от стандартной, характерной для обычных условий. Кристаллизация воды на высоте происходит при следующих температурных значениях:

  • как ни парадоксально, на высоте 1000 м вода замерзает при 2 градусах тепла по шкале Цельсия;
  • на высоте 2000 метров это происходит уже при 4 градусах тепла.

Самая высокая температура замерзания воды в горах наблюдается на высоте свыше 5000 тысяч метров (например, в Фанских горах или на Памире).

Как давление влияет на процесс кристаллизации воды?

Давайте попробуем увязать динамику изменения температуры замерзания воды с переменой давления.

  • При давлении 2 атм вода замерзнет при температуре —2 градуса.
  • При давлении 3 атм началом замерзания воды станет температура —4 градуса по Цельсию.

Именно поэтому в условиях высокогорья и разреженной атмосферы весьма трудно сварить даже яйца, поскольку вода в котелке закипает уже при 80 градусах. Понятно, что при такой температуре приготовить пищу попросту невозможно.

При высоком давлении процесс плавления льда под лезвиями коньков происходит даже при очень низких температурах, но именно благодаря ему коньки скользят по ледяной поверхности.

Аналогичным образом объясняется примерзание полозьев сильно нагруженных нарт в рассказах Джека Лондона. Тяжёлые нарты, оказывающие давление на снег, вызывают его плавление. Образующаяся при этом вода облегчает их скольжение. Но стоит нартам остановиться и задержаться продолжительное время на одном месте, как вытесненная вода, замерзнув, приморозит полозья к дороге.

Температура кристаллизации водных растворов

Будучи отличным растворителем, вода легко вступает в реакции с различными органическими и неорганическими веществами, образуя массу подчас неожиданных химических соединений. Разумеется, каждое из них будет замерзать при разных температурах. Отразим это в наглядном списке.

    Температура замерзания смеси спирта и воды зависит от процентного соотношения в ней обоих компонентов. Чем больше воды добавлено в раствор, тем ближе к нулю температура его замерзания. Если же в растворе больше спирта, процесс кристаллизации начнётся при значениях, близких к -114 градусам.

Для измерения солёности воды используют особую единицу – «промилле». Итак, мы установили, что температура замерзания воды с увеличением концентрации солей понижается. Поясним это на примере:

Уровень солёности океанской воды равна 35 промилле, при этом средняя величина её замерзания составляет 1,9 градуса. Степень солёности черноморских вод насчитывает 18-20 промилле, поэтому замерзают они при более высокой температуре с диапазоном от -0,9 до -1,1 градуса Цельсия.

  • Температура замерзания воды с сахаром (для раствора, моляльность которого составляет 0,8) равна -1,6 градуса.
  • Температура замерзания воды с примесями во многом зависит от их количества и характера примесей, входящих в состав водного раствора.
  • Температура замерзания воды с глицерином зависит от концентрации раствора. Раствор, содержащий 80 мл глицерина, замёрзнет при -20 градусах, при снижении содержания глицерина до 60 мл процесс кристаллизации начнётся при -34 градусах, а начало замерзания 20% раствора – минус пять градусов. Как можно заметить, линейная зависимость в данном случае отсутствует. Для замерзания 10% раствора глицерина будет достаточно температуры -2 градуса.
  • Температура замерзания воды с содой (подразумевается едкая щёлочь или каустическая сода) представляет ещё более загадочную картину: 44% раствор каустика замерзает при +7 градусах Цельсия, а 80% — при+ 130.

Замерзание пресных водоёмов

Процесс образования льда на пресноводных водоемах происходит в несколько ином температурном режиме.

  • Температура замерзания воды в озере, точно так же, как и температура замерзания воды в реке, равна нулю градусов по шкале Цельсия. Замерзание самых чистых речек и ручьев начинается не с поверхности, а со дна, на котором присутствуют ядра кристаллизации в виде частиц донного ила. Коркой льда поначалу покрываются коряги и водные растения. Стоит лишь донному льду подняться на поверхность, как река мгновенно промерзает насквозь.
  • Замерзшая вода на Байкале иногда может охлаждаться до отрицательных температур. Происходит это лишь на мелководье; температура воды при этом может составлять тысячные, а иногда и сотые доли одного градуса ниже нуля.
  • Температура байкальской воды под самой коркой ледяного покрова, как правило, не превышает +0,2 градуса. В низших пластах она постепенно повышается до +3,2 на дне самой глубокой котловины.

Температура замерзания дистиллированной воды

Замерзает ли дистиллированная вода? Напомним о том, что для замерзания воды необходимо присутствие в ней неких центров кристаллизации, коими могут стать пузырьки воздуха, взвешенные частицы, а также повреждения стенок ёмкости, в которой она находится.

Вода, подвергнутая воздействию очень низких температур, но при этом не кристаллизовавшаяся, называется «переохлаждённой». Можно, поместив бутылку с дистиллированной водой в морозильную камеру, добиться её переохлаждения, а затем продемонстрировать очень эффектный трюк — смотрите в видео:

Тихонько постучав по бутылке, извлечённой из холодильника, или бросив в неё небольшой кусочек льда, можно показать, как мгновенно она превращается в лед, имеющий вид удлинённых кристаллов.

Дистиллированная вода: замерзает или нет под давлением эта очищенная субстанция? Такой процесс возможен лишь в специально созданных лабораторных условиях.

Температура замерзания соленой воды

  1. Замерзает ли соленая вода? Благодаря высокой концентрации солей океанская и морская вода замерзает при температуре -1,9 градуса по Цельсию.
  2. Температура замерзания воды в морях и океанах не имеет постоянного значения, поскольку солёность воды в разных морях Мирового океана совершенно разная.
  3. Как температура замерзания океанической воды зависит от ее солености? Между этими величинами существует самая прямая связь. Чем более солёной является вода, тем более высокой плотностью она обладает, а для замерзания такой воды требуется достаточно низкая температура.
  4. Средняя температура воды в морях и океанах -4 градуса.

Температура замерзания отдельных морей

При скольких градусах замерзает вода:

  • Каспийского моря? Солёность каспийских вод составляет около 13 промилле. Их замерзание происходит при -0,5 градуса Цельсия. Толщина ледяного покрова северной части Каспия составляет около двух метров.
  • Азовского моря? Его соленая вода замерзает при температуре от -0,5 до -0,7 градусов по шкале Цельсия. Солёность составляет около 11 промилле. Толщина льдов, покрывающих море в период с декабря по март, равна одному метру.
  • Японского моря? Почему соленая вода этого моря не замерзает? Это объясняется высоким (около 34 промилле) уровнем её солёности и географическим положением моря.
  • Балтийского моря? При солёности, насчитывающей всего 6-8 промилле, температура замерзания морской воды в Балтике близка к нулю.

Экспресс-ответы

При скольких градусах замерзает вода:

  1. В трубах отопления? В случае отключения отопления или поломки отопительного котла в частном доме или на даче замерзание воды в них может произойти примерно через пару дней при температуре -5 градусов. Отсрочить наступление такого исхода поможет теплоизоляция труб и остальных элементов здания. Внутри жилого помещения замерзание воды в трубах наступает уже при -1 градусе. Если такая температура продержится 2-3 дня, это может закончиться разрывом труб и отопительных батарей.
  2. Под землей? Подземные воды могут быть жидкими, твёрдыми и парообразными. Твёрдой фазой воды в почве является лёд, который может быть как многолетним (в условиях вечной мерзлоты), так и сезонным. Замерзание почвенных вод происходит при температуре ниже нуля, поскольку все они представляют собой не чистую воду, а всевозможные её растворы. Величина температуры замерзания во многом зависит от минерализации грунтовых вод.
  3. На лету? У жителей Якутии есть нехитрый способ определения температуры воздуха: она ниже -42 градусов, если выпущенный человеком плевок успевает замёрзнуть, не долетев до земли.
  4. В вакууме? Содержимое пробирки, поставленной под колокол вакуумного насоса при температуре 0 градусов, сначала закипает, а после испарения восьмой части жидкости происходит образование ледяной корки на её поверхности.
  5. В двигателе автомобиля? Максимальная температура замерзания воды в двигателе может достичь -5 градусов: при более низких значениях кристаллы льда попросту разорвут внутреннее устройство блока двигателя. Точно такой же является температура замерзания воды в радиаторе. Подобные проблемы в машине могут возникнуть при условии недостаточного утепления вышеперечисленных агрегатов, а также вследствие слишком продолжительной стоянки.
  6. На катке? В зависимости от того, какие соревнования предполагается проводить на ледовой арене, температура поверхности льда может составлять от -3 до -5 градусов. Лёд с более высокой (от -3 до -4) температурой поверхности подходит для фигурного катания, поскольку именно его мягкость позволяет обеспечить необходимую силу сцепления с коньками. Более жёсткий лёд, подходящий для командной игры в хоккей, получается при температуре -5 градусов. На «холодном» льду возрастает скорость игроков и уменьшается возможность образования снежной «каши» на его поверхности. Качество льда в первую очередь зависит от химического состава воды, поэтому для его заливки используют не обычную жидкость из-под крана, а либо очищенную, либо обработанную специальными кондиционерами воду.
Читать еще:  Ремень генератора гранта 8 клапанная без кондиционера

Строительный портал №1

Зима готовит нам всем неожиданные сюрпризы, иногда не очень приятные. Когда дело касается систем коммуникации, то их выход из строя может обернуться весьма плачевно. Когда речь идет о металлических коммуникациях, то их промерзание можно предсказать. Иное дело — металлопластиковые трубы, которые обладают большей стойкостью к морозу. Тем не менее, и такие трубопроводы часто замерзают.

Нередко приходится слышать от жителей частных домов такие слова: замерзла вода в пластиковой трубе — что делать? Особенно обидно становится тогда, когда в доме нет запаса питьевой воды. Поэтому знать, что делать в случае замерзания пластикового водопровода, нужно каждому владельцу дома.

Зачастую, причины такого явления кроются в изначально неправильной прокладке коммуникаций. Все водные магистрали, независимо от материала, должны размещаться на такой глубине, которая не промерзает даже в очень суровую зиму.

Если нет возможности выкопать траншею глубоко, то необходимо надежно обмотать трубы теплоизоляционными и влагостойкими материалами. Итак, что же делать, если водопровод все-таки замерз? Рассмотрим два случая, когда замерз водопровод внутри и снаружи дома.

Как разморозить пластиковую трубу в помещении?

Когда мы говорим, что замерзли пластиковые трубы внутри помещения, это означает, что к ним есть свободный доступ. Например, они могут быть расположены на чердаке или в подвале, то есть, в таких местах, где отсутствует отопление.

В этом случае процесс разморозки может быть выполнен несколькими способами:

  • С помощью горячей воды. Замерзший участок обматывают тканью и поливают горячей водой. Время работы зависит от протяженности ледяной пробки. Размороженную трубу необходимо укрыть утеплителем во избежание ее повторного замерзания.

Место промерзания определяют на ощупь. Там, где пластиковая труба более холодная, там и находится ледяная пробка.

  • При помощи строительного термофена . Струя теплого воздуха направляется от фена на поверхность трубы. Несмотря на высокую эффективность данного способа, такая работа считается опасной. Если воздух будет слишком горячим, то ПВХ может просто расплавиться. Поэтому температуру фена необходимо выставить на минимум.
  • С использованием электрообогрева. Металлопластиковая труба обматывается электрическим нагревательным проводом, который подключается к электросети. Провод наматывается витками. При наличии небольшого замерзшего участка разморозка происходит достаточно быстро. Отогрев пластикового водопровода занимает до 3 часов.

Внимание! Водопроводные краны в процессе разморозки должны быть открыты, так как растаявшая вода должна свободно вытекать из трубопровода.

Если коммуникации замерзают под землей?

Гораздо сложнее обстоит дело в случае, если замерзла металлопластиковая труба под землей. Наиболее простой способ — раскопать траншею, которая будет не очень глубокой. После этого применить один из способов, используемых для разморозки внутридомовых трубопроводов. Однако на практике такой вариант обычно неприемлем ввиду того, что копать замерзшую землю очень трудно, да и пластиковую трубу можно случайно повредить. Поэтому рассмотрим альтернативные варианты.

Разморозка пластикового водопровода при помощи горячей воды

Подогретая вода должна подаваться внутрь трубы, непосредственно к ледяной пробке. Для этого нужно отсоединить пластиковую трубу от кранов. Дальнейшие работы производятся в следующем порядке. В железной бочке нагревается вода. Это можно сделать на костре или нагреть ее в доме. В пластиковую трубу заводится труба меньшего диаметра или шланг. Конец шланга должен упереться в ледяной затвор.

После этого в шланг нужно подать горячую воду из бочки. Сделать это можно при помощи нагнетательного насоса. Горячая вода будет достаточно быстро растапливать лед. Шланг необходимо продвигать по трубе вперед по мере разморозки льда.

Когда вся пробка растает, из трубы сильным напором польется вода. После этого насос можно выключить. Отогрев трубы из металлопластика данным способом занимает немного времени. Гораздо дольше проходит подготовка к процессу размораживания.

Совет: открытые участки пластиковой трубы необходимо укрыть утеплителем во избежание повторного замерзания.

Разморозка при помощи электричества

Для этого нужно взять жесткий двухжильный провод и подвергнуть его некоторой доработке. Одна жила провода отделяется от другой и освобождается от изоляции. После этого голый провод сворачивается в скрутку. Второй провод отгибается назад и также очищается от изоляции. Точно так же делается скрутка провода. В результате этой операции должен получиться провод с двумя оголенными скрутками, расположенными друг от друга в паре сантиметров.

Внимание! Провода в процессе работы не должны соприкасаться между собой, поэтому скрутки следует делать очень прочными, не допускающими разматывания провода. Соприкосновение проводов может привести к удару электротоком.

Подготовленный провод заводится внутрь трубы до самого ледяного препятствия, после чего подключается к сети. Нагрев воды и льда происходит за счет разности потенциалов на скрутках. При этом стенки пластиковой трубы не плавятся, так как нагревается лишь внутреннее содержимое трубы. По мере разморозки провод нужно продвигать дальше по трубе.

Недостатком такого метода является необходимость откачки из трубопровода талой воды. Если ее не откачивать, она может снова замерзнуть. Для откачки можно использовать компрессор или насос.

Также можно упомянуть еще несколько способов разморозки пластиковых труб, которые доступны далеко не каждому владельцу дома.

Справедливости ради перечислим их:

  • использование парогенератора. Шланг парогенератора проталкивают внутрь по трубе и пускают под давлением пар. Поскольку температура пара выше, чем у кипящей воды, то процесс разморозки проходит очень эффективно. Если замерзла пластиковая труба, а у вас есть парогенератор, то вам можно не беспокоиться о трубах. Недостаток способа — не у всех имеется подобный агрегат;
  • разморозка при помощи автоклава. Тут также используется горячий пар. Нужно нагреть в автоклаве воду, а в трубу задвинуть шланг. Соединить второй конец шланга с автоклавом. По мере закипания воды образующийся пар пойдет по шлангу в трубу и будет растапливать лед. Вместо автоклава можно использовать другой прибор, например, пароварку.
  • отогрев гидродинамической машиной. Это специальное оборудование, которое используется в промышленных целях. Устройство создает повышенное давление в трубе, которое разбивает лед буквально за минуты. Специальный шланг заводится в трубу как можно дальше. После этого машина включается в работу. Через пару минут льда в трубе не остается.

Мы разобрали все основные способы разморозки пластиковых труб. Какой из этих способов применить, решите сами. А на будущий год постарайтесь устранить проблему промерзания труб.

Как избежать замерзания воды в трубах зимой

Инженерные коммуникации, в числе которых водоснабжение и канализация, обеспечивают современному человеку цивилизованные условия. В частном секторе следить за состоянием трубопроводов — обязанность самого владельца дома.

Что сделать, чтобы не замерзала вода в трубах зимой, стоит задуматься еще на этапе строительства. Если в процессе эксплуатации выявлены какие-либо недочеты, исправлять их нужно 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.

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.

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.

Читать еще:  Распылитель ускорительного насоса 21083

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Важно. 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.

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.

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.

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.

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 избежать замерзания воды в трубах зимой

Инженерные коммуникации, в числе которых водоснабжение и канализация, обеспечивают современному человеку цивилизованные условия. В частном секторе следить за состоянием трубопроводов — обязанность самого владельца дома.

Что сделать, чтобы не замерзала вода в трубах зимой, стоит задуматься еще на этапе строительства. Если в процессе эксплуатации выявлены какие-либо недочеты, исправлять их нужно 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.

Читать еще:  Программирование пульта старлайн а9

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Важно. 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.

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.

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.

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.

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector