Câble chauffant pour tuyaux d'égout : types, comment choisir et réaliser correctement l'installation

Creuser un réseau d'égout extérieur plus profond que le niveau de gel du sol est une tâche fastidieuse, surtout si les travaux sont effectués en hiver. Une alternative pour le protéger du gel est le câble chauffant pour tuyaux d'égout. Il vaut la peine de se familiariser avec les spécificités de son installation, n'êtes-vous pas d'accord ?

Dans notre article, vous apprendrez tout sur le système de chauffage par câble d'un réseau d'égout. Nous vous expliquerons comment fonctionne le câble chauffant et comment choisir judicieusement l'option optimale. Pour les bricoleurs, un guide étape par étape pour l'installation et la fixation est fourni.

Pourquoi l'égout gèle-t-il ?

Le problème du gel d'un tuyau d'égout n'est pas détecté immédiatement. Contrairement aux canalisations d'eau, le flux de liquide n'y est pas continu et ne remplit pas complètement la section du tuyau.

De plus, les eaux usées qui entrent dans le système d'égout ont généralement une température plus élevée que, par exemple, l'eau d'un puits. Par conséquent, le gel des effluents se produit progressivement.

Au début, seule une petite partie du contenu de l'égout peut geler, puis une autre couche de saletés gelées apparaît, etc. Peu à peu, toute la lumière du tuyau se remplit d'une masse gelée dense, après quoi le problème devient évident. Le problème peut être aggravé par une plomberie défectueuse, par exemple un robinet ou un réservoir qui fuit.

De petites quantités d'eau pénètrent dans les égouts, refroidissent rapidement et gèlent. Même une installation correcte des tuyaux d'égout et la présence d'une couche isolante n'empêchent pas toujours le gel des effluents. Dégeler un égout gelé est fastidieux, et ce phénomène peut endommager les tuyaux, dont une partie devra être remplacée.

Le gel d'un tuyau d'égout peut se produire progressivement, couche par couche, et une plomberie qui fuit légèrement ne fait qu'augmenter le risque de ce phénomène désagréable.

C'est pourquoi il est recommandé d'installer l'égout en dessous du niveau de gel du sol avec une isolation obligatoire des canalisations. Si dans les régions du sud et la zone tempérée, creuser une tranchée suffisamment profonde n'est généralement pas un problème, dans le nord, c'est un peu plus compliqué. Dans cette situation, l'utilisation d'un câble chauffant spécial est plus que pertinente.

L'utilisation de ce type de système réduit considérablement le volume des travaux de terrassement, car la profondeur de la tranchée peut être réduite à un niveau acceptable sans se soucier du gel du sol.

Comment fonctionne le câble chauffant ?

Le câble chauffant ou chaud représente un système de chauffage des canalisations enfouies dans le sol. Le câble électrique dans une gaine isolante est fixé sur le tuyau et branché sur l'alimentation électrique. Le tuyau chauffe, ce qui permet aux eaux usées d'acquérir une température élevée stable, les protégeant ainsi efficacement du gel.

On distingue le câble pour le chauffage extérieur ou intérieur du tuyau. Le premier se pose à l'extérieur de la structure, et le second – à l'intérieur. On considère que l'installation extérieure est plus simple que l'installation intérieure, c'est pourquoi elle est plus demandée. En plus du câble extérieur, on utilise également un film chauffant.

Le chauffage par film pour les systèmes d'assainissement n'est pas souvent utilisé. Il faut envelopper tout le tuyau avec le matériau, ce qui complique l'installation, mais assure un chauffage uniforme.

On enveloppe complètement la structure avec ce matériau, puis on le fixe. Le film offre un chauffage plus uniforme du tuyau que le câble, il a une puissance inférieure, ce qui permet de réduire quelque peu les coûts d'exploitation.

Pour le chauffage des canalisations, on peut utiliser trois types de câbles :

• autorégulant ;
• résistif ;
• zonal.

Le câble autorégulant est considéré comme une option extrêmement pratique, car il peut modifier automatiquement la température de chauffage en fonction des conditions climatiques. La résistance du câble diminue si le sol chauffe davantage, et augmente lorsque la température baisse.

Le câble autorégulant est le plus demandé dans les conditions modernes, car il est simple à installer, plus fiable et ne nécessite pas d'éléments supplémentaires pour le montage.

Un tel changement de mode de fonctionnement réduit la puissance totale du système, c'est-à-dire qu'il permet d'économiser de l'énergie. De plus, la variation de résistance peut être différente sur certaines sections de la canalisation. On obtient ainsi une meilleure qualité de chauffe, le câble autorégulant lui-même durera plus longtemps, et il n'est pas nécessaire d'installer des thermostats.

Le câble résistif ne possède pas ces capacités, mais se distingue par un prix plus modéré par rapport aux systèmes autorégulants. Lors de l'installation de ce type de câble, il faudra installer un ensemble de capteurs de température et de thermostats pour permettre de modifier le mode de fonctionnement du système en cas de changement de temps.

Le câble résistif coûte moins cher que les équivalents autorégulants. Si cette option est choisie, il faut calculer soigneusement la puissance spécifique appropriée pour éviter la surchauffe.

Si l'on néglige cette exigence, le risque de surchauffe du câble et de sa défaillance augmente. Le câble zoné n'a pas non plus la capacité de réguler la résistance, mais ce système génère de la chaleur non pas sur toute la longueur, mais seulement sur certaines sections. Un tel câble peut être coupé en fragments séparés, ce qui est pratique pour l'installation de canalisations de configuration complexe.

Il est également largement utilisé pour l'installation de canalisations métalliques ou pour le chauffage de réservoirs. Il convient de noter que le chauffage des structures enfouies dans le sol – n'est pas le seul domaine d'utilisation du câble chauffant. Il est également utilisé pour chauffer des tuyaux posés en surface ou dans des locaux non chauffés.

Parfois, le câble n'est utilisé que pour certaines sections de la canalisation, par exemple les parties qui émergent en surface. Les systèmes montés à l'intérieur du tuyau sont relativement rares. Le plus souvent, ils sont utilisés lorsque la canalisation est déjà enfouie dans le sol et que l'installation d'un câble extérieur nécessiterait d'importants travaux de terrassement.

Ainsi, l'installation d'un câble intérieur reviendra beaucoup moins cher. Mais ces câbles sont généralement recommandés uniquement à l'intérieur de tuyaux de petit diamètre, car leur puissance est faible.

Elle varie entre 9 et 13 W/m, ce qui, en règle générale, est insuffisant pour les gros tuyaux d'égout. La longueur d'un tel câble, pour des raisons évidentes, doit être égale à la longueur du tuyau. Le câble chauffant intérieur est fabriqué uniquement de type autorégulateur.

Comment choisir le bon câble ?

Lors du choix d'un câble chauffant approprié, il est nécessaire de déterminer non seulement son type, mais aussi de choisir correctement sa puissance.

Il convient de prendre en compte les paramètres suivants :

• la destination de la structure (les calculs diffèrent pour les égouts et l'alimentation en eau) ;
• le matériau dont est fait le réseau d'égouts ;
• le diamètre de la canalisation ;
• les caractéristiques de la section à chauffer ;
• les caractéristiques du matériau d'isolation thermique utilisé.

Sur la base de ces informations, on calcule les pertes de chaleur par mètre de structure, on choisit le type de câble, sa puissance, puis on détermine la longueur appropriée de l'ensemble. Les calculs peuvent être effectués à l'aide d'une formule spéciale, de tables de calcul ou d'un calculateur en ligne.

La formule de calcul est la suivante :

Qtr – pertes de chaleur du tuyau (W) ; – coefficient de conductivité thermique de l'isolant ; Ltr – longueur du tuyau chauffé (m) ; tvn – température du contenu du tuyau (C), tnar – température minimale de l'environnement (C) ; D – diamètre extérieur des communications avec l'isolant (m) ; d – diamètre extérieur des communications (m) ; 1,3 – coefficient de sécurité

Une fois les pertes de chaleur calculées, il faut déterminer la longueur du système. Pour cela, la valeur obtenue doit être divisée par la puissance spécifique du câble de l'appareil de chauffage. Le résultat doit être augmenté en tenant compte du chauffage des éléments supplémentaires. La puissance du câble pour les égouts commence à 17 W/m et peut dépasser 30 W/m.

S'il s'agit de canalisations en polyéthylène et PVC, alors 17 W/m – est la puissance maximale. Si vous utilisez un câble plus performant, le risque de surchauffe et d'endommagement du tuyau est élevé. Les informations sur les caractéristiques du produit se trouvent dans sa fiche technique.

À l'aide du tableau, il est un peu plus facile de choisir l'option appropriée. Pour ce faire, vous devez d'abord déterminer le diamètre du tuyau et l'épaisseur de l'isolation thermique, ainsi que la différence supposée entre la température de l'air et celle du contenu de la canalisation. Vous pouvez trouver ce dernier indicateur à l'aide de données de référence en fonction de la région.

À l'intersection de la ligne et de la colonne correspondantes, vous pouvez trouver la valeur des pertes de chaleur par mètre de tuyau. Ensuite, vous devez calculer la longueur totale du câble. Pour ce faire, multipliez la valeur des pertes de chaleur spécifiques obtenue à partir du tableau par la longueur de la canalisation et par un coefficient de 1,3.

Le tableau permet de trouver la valeur des pertes de chaleur spécifiques d'un tuyau d'un diamètre donné, en tenant compte de l'épaisseur du matériau isolant et des conditions de fonctionnement de la canalisation (+)

Le résultat obtenu doit être divisé par la puissance spécifique du câble. Ensuite, vous devez prendre en compte l'influence des éléments supplémentaires, le cas échéant. Sur les sites spécialisés, vous trouverez des calculateurs en ligne pratiques. Dans les champs correspondants, vous devez saisir les données nécessaires, par exemple le diamètre des tuyaux, l'épaisseur de l'isolant, la température ambiante et celle du fluide de travail, la région, etc.

Ces programmes offrent généralement à l'utilisateur des fonctionnalités supplémentaires, par exemple, ils aident à calculer le diamètre nécessaire de la canalisation, les dimensions de la couche d'isolation thermique, le type d'isolant, etc.

Vous pouvez éventuellement choisir le type de pose, déterminer le pas approprié lors de l'installation du câble chauffant en spirale, et obtenir la liste et la quantité des composants nécessaires à la mise en place du système.

Lors du choix d'un câble autorégulant, il est important de prendre en compte correctement le diamètre de la structure sur laquelle il sera installé. Par exemple, pour des tuyaux d'un diamètre de 110 mm, il est recommandé de choisir la marque Lavita GWS30-2 ou une option similaire d'un autre fabricant. Pour un tuyau de 50 mm, le câble Lavita GWS24-2 convient, pour les structures d'un diamètre de 32 mm – Lavita GWS16-2, etc.

Des calculs complexes ne seront pas nécessaires pour une canalisation qui n'est pas utilisée fréquemment, par exemple dans une maison de campagne d'été ou une maison utilisée seulement occasionnellement. Dans une telle situation, prenez simplement un câble d'une puissance de 17 W/m avec une longueur correspondant aux dimensions du tuyau. Un câble de cette puissance peut être utilisé aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur du tuyau, et il n'est pas nécessaire d'installer un presse-étoupe.

Lors du choix d'une option appropriée de câble chauffant, il convient de faire correspondre ses performances avec les données calculées concernant les pertes de chaleur probables du tuyau d'égout.

Pour l'installation d'un câble chauffant à l'intérieur d'un tuyau, on choisit un câble avec une protection spéciale contre les agressions, par exemple le DVU-13. Dans certains cas, on utilise la marque Lavita RGS 30-2CR pour une pose interne. Ce n'est pas tout à fait correct, mais c'est une solution acceptable.

Un tel câble est conçu pour le chauffage de la toiture ou des eaux pluviales, il n'est donc pas équipé d'une protection contre les substances corrosives. On ne peut le considérer que comme une solution temporaire, car en cas d'utilisation prolongée dans des conditions inappropriées, le câble Lavita RGS 30-2CR se cassera inévitablement.

Règles d'installation du câble sur les tuyaux

La pose du câble chauffant – un processus relativement simple. On le fixe simplement sur la surface du tuyau, généralement le long de celui-ci, en une seule bande. Certains projets prévoient une installation en spirale. Dans ce cas, il faut respecter précisément le pas calculé entre les spires de la spirale pour que le tuyau chauffe uniformément.

Après avoir fixé le câble chauffant sur le tuyau d'égout, il est recommandé d'ajouter une couche d'isolation thermique pour améliorer la qualité du chauffage.

Le croisement de sections individuelles du câble chauffant est interdit. Selon le type, le câble est fixé à l'aide d'un ruban adhésif résistant à la chaleur ou de colliers de serrage. L'espacement entre les points de fixation doit être d'au moins 200 mm. Pour fixer le câble dans une gaine minérale, on utilise des attaches métalliques : des sangles ou un collier spécial.

Mais le plus souvent, on utilise tout de même du ruban adhésif résistant à la chaleur. La fixation doit non seulement supporter les températures élevées, mais aussi être résistante aux influences naturelles et aux substances chimiques. Parfois, on utilise du ruban adhésif en aluminium comme fixation. Mais aux points de fixation, la puissance thermique du câble augmente.

Ce n'est pas toujours bénéfique, cela peut entraîner une surchauffe des communications. Il n'est pas recommandé d'utiliser des attaches métalliques lors de l'installation d'un câble chauffant enfermé dans une gaine isolante en polymère. Mais dans certains cas, le ruban adhésif en aluminium peut même améliorer la situation.

On peut fixer le câble chauffant sur un tuyau d'égout en plastique avec du ruban adhésif en aluminium pour améliorer l'efficacité du chauffage et le rendre plus uniforme.

Lors de la pose sur un tuyau en polymère, le ruban métallisé est placé à la fois sous et sur le câble. Cela augmente légèrement la puissance thermique et favorise un chauffage uniforme du tuyau. À l'intérieur de l'égout, le câble chauffant est très rarement utilisé.

Généralement, on chauffe ainsi de petites parties du système qui ne sont pas dans le sol, par exemple les pompes de relevage, qui stimulent le mouvement des eaux usées si le déplacement naturel est difficile ou impossible.

Pour l'installation du câble intérieur, vous pourriez avoir besoin d'une douille de serrage et d'étanchéité, d'un manchon de connexion, d'un jeu de rondelles, ainsi que d'autres éléments (+)

Pour installer le câble intérieur dans un tuyau dont la pose est terminée, vous devrez d'abord insérer un té dans le système. Ainsi, une ouverture sera faite pour introduire le câble à l'intérieur de la canalisation.

En outre, un manchon spécial à nipple peut être nécessaire. Cette solution peut légèrement dégrader les performances du système d'assainissement, par exemple, à l'endroit de l'installation du té, le diamètre intérieur du tuyau diminue légèrement.

Cela augmente le risque d'accumulation de débris et de formation de bouchons. Les difficultés avec le câble interne sont inévitables si la canalisation comporte plusieurs coudes, virages, etc. Il n'est pas facile de réaliser les travaux internes de montage du câble chauffant, ainsi que dans les réseaux d'assainissement de grande longueur.

Bien entendu, il ne faut pas brancher le système à l'alimentation électrique avant la fin complète des travaux d'installation. Avant de recouvrir le câble d'isolant, vous devez vérifier soigneusement tous les points de connexion. Si vous utilisez des capteurs de température, il sera plus facile de déterminer les moments d'activation et d'arrêt du système.

Vous pouvez automatiser le processus à l'aide d'un relais. Si la puissance du câble posé en ligne droite est insuffisante, vous pouvez l'installer en spirale ou poser deux lignes parallèles. L'essentiel est que les différentes sections ne se croisent pas et qu'il n'y ait pas de surchauffe. Pour rendre le chauffage de la structure plus uniforme, on enroule parfois d'abord le tuyau dans du papier d'aluminium, puis on pose le câble par-dessus.

Ces exemples donnent une idée de la manière de réaliser correctement la connexion du câble d'alimentation et du câble chauffant, ainsi que de l'ordre de son isolation (+)

Les capteurs de température sont installés après la mise en place de l'isolant. Il est recommandé d'appliquer un marquage au-dessus qui indique la position des éléments chauffants. Pour raccorder le câble chauffant au réseau électrique, vous aurez besoin d'un morceau de tube thermorétractable. Ensuite, retirez environ 50 mm d'isolant et 10 mm de tresse à l'extrémité du câble.

Les extrémités séparées et dénudées sont protégées avec des morceaux de tube thermorétractable de diamètre approprié et chauffées au sèche-cheveux. Vous devez maintenant dénuder environ 6 mm de fil, les enrouler en spirale et les serrer dans un tube métallique. Vous devrez effectuer des manipulations similaires avec le câble d'alimentation.

Il faut nettoyer environ 80 mm de l'isolation et de la gaine, puis séparer en fils individuels. Les extrémités obtenues sont coupées à 35 mm, mais un fil doit rester non coupé pour la mise à la terre. Ici aussi, on dénude 6 mm de fil.

Maintenant, les extrémités des câbles des éléments chauffants et d'alimentation sont connectées dans un tube thermorétractable muni d'une douille métallique. On le chauffe et on le serre, le point de contact est enveloppé de ruban thermique, puis recouvert d'un autre tube de protection.

Les particularités du choix des tuyaux pour la mise en place d'un système d'assainissement autonome sont présentées dans l'article suivant, dont nous vous recommandons la lecture.

Exemple de mise en place d'un égout chauffé

Examinons un exemple de construction d'un système d'évacuation des eaux pour un ménage privé. Selon le projet, plusieurs branches sont connectées à la conduite principale d'assainissement. Elles sont toutes posées au-dessus du niveau de gel saisonnier du sol, elles sont donc équipées d'un câble chauffant.

Pour que le fonctionnement du système électrique chauffant soit efficace et vise directement à maintenir une température positive du tuyau d'égout, les canalisations sont posées dans une tranchée isolée :

Après vous être assuré de l'étanchéité du pipeline d'égout assemblé ou après avoir éliminé toute fuite, si cela a eu lieu, procédez à la pose du câble chauffant.

Dans cet exemple, le câble chauffant est disposé près du fond du plateau, mais sans le toucher. Il est fixé au tuyau en formant une grande boucle partant de la colonne montante située dans la maison et y revenant.

Après avoir déterminé la position optimale du câble chauffant, procédez à sa fixation :

Pour que le système de chauffage des canalisations puisse fonctionner en mode automatique, on y connecte un capteur de température :

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Des recommandations détaillées pour l'installation d'un câble chauffant sur un tuyau de diamètre 110 mm sont disponibles ici :

Cette vidéo présente une option de pose d'égout avec un câble interne :

Ici, un aperçu des caractéristiques de fonctionnement et de montage d'un câble auto-régulant est présenté :

Le câble chauffant résout le problème du gel des tuyaux d'égout en hiver bien plus efficacement que d'autres moyens. La consommation électrique est minimale. Si l'installation est effectuée correctement, le câble fonctionnera sans aucun problème pendant de nombreuses années.

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