Скопление снега на крыше дома, обледенение водостоков и образование сосулек - эти погодные факторы не только наносят вред кровле, но и создают опасность для находящихся внизу людей. Конечно, можно сбрасывать снежный покров сразу же после его выпадения и сбивать ледяные глыбы длинным шестом, но кто даст гарантию, что подобным способом не будут повреждены кровля и водостоки, а падающая сосулька не причинит вреда здоровью или имуществу. А ведь есть очень эффективный способ одним махом устранить все эти явления. Система антиобледенения, которую можно установить своими руками, вовремя растопит снег и не позволит образовываться льду на самых ответственных участках.
Обогрев крыши и водостоков: как это работает
Кровля и водостоки находятся в безопасности и могут нормально выполнять свои функции ровно до того момента, пока температура воздуха не достигнет отрицательных значений. После этого начинается процесс кристаллизации воды, который сопровождается негативными явлениями:
- на поверхности желобов и труб образуется наледь, которая снижает их пропускную способность и препятствует отводу осадочных и талых вод с крыши;
- переход жидкости в твёрдое состояние сопровождается увеличением объёма, что чревато повреждением кровли и водоотводящей магистрали;
- ухудшение эффективности водостоков и, как следствие, накопление воды на крыше, является причиной протечек во время активного таяния снега;
- образование пробок в трубах приводит к тому, что вода начинает стекать по стенам и фундаменту, ухудшая внешний вид строения и способствуя его разрушению.
Чтобы система отвода осадков успешно работала даже в самый сильный мороз, в наиболее ответственных местах монтируют электрические нагреватели. Они предупреждают скопление снега и появление ледяной корки, способствуя снижению механической нагрузки на крышу и не допуская заторов на пути талой воды.
Основной функцией системы антиобледенения является предотвращение накопления снега и льда на потенциально опасных участках крыши
Чаще всего греющими кабелями оборудуют следующие элементы водостоков:
- снегозадержатели;
- сборные лотки и воронки;
- желоба;
- вертикальные трубы.
Кроме того, электрическим обогревом оснащают зоны сбора стоков у ливнёвок, а также лотки и другие элементы дренажной системы.
С работающей в автоматическом режиме кабельной системой антиобледенения не могут сравниться ни механический, ни химический способы удаления льда и снега. Первый вынуждает задействовать людские ресурсы и специальное оборудование, к тому же очистка лопатами и ледорубами небезопасна для крыши и водостока. Второй требует нанесения на кровлю специальных дорогостоящих эмульсий, которые надо периодически обновлять.
Устройство системы антиобледенения
Принцип обогрева крыш и водостоков во многом сходен с функционированием тёплых полов. Главным элементом электрической системы антиобледенения является нагревательный контур, который включает одну или несколько секций греющего кабеля, а также крепёжные и изолирующие элементы для его монтажа. Работоспособность электронагревателей обеспечивают силовые и сигнальные кабели, а также разнообразные переключающие и коммутирующие устройства. Для управления нагревом используется терморегулятор, датчики температуры и влажности, реле времени и аппаратура защиты (безопасности). Включение системы антиобледенения может выполняться в простом или интеллектуальном режиме, который предусматривает синхронизацию с метеостанцией.
Работа системы обогрева крыш и водостоков в автоматическом режиме возможна благодаря блоку управления (термостат или метеостанция) и датчикам, которые отслеживают состояние окружающей среды
Принцип действия
Работа обогревающего контура отличается простотой и надёжностью. Включение нагревателей происходит по сигналам с датчиков температуры и влажности, которые устанавливают в затенённых местах и верхних точках водостоков. При падении температуры воздуха ниже установленного значения, термодатчик даст команду на включение нагревателей. Однако подача напряжения к кабелю произойдёт только в случае определённого состояния датчика влажности. Обогрев включится лишь при низких значениях влажности, свидетельствующих о замерзании жидкости. Подача питания прекратится тогда, когда сигнальный сенсор окажется в воде. Подобный алгоритм предотвращает работу системы вхолостую и способствует её экономичности.
Работоспособность систем «антилёд» обеспечивает греющий кабель.который укладывают по краю крыши, в водостоках и других местах возможного скопления снега и льда
Конструкция гибких кабельных элементов позволяет обогревать крыши самой сложной конфигурации. Устройство системы антиобледенения зависит от климатических особенностей региона, типа кабеля и степени теплоизоляции кровли.
Виды греющих кабелей, их достоинства и недостатки
Для обустройства надёжной системы антиобледенения используются два вида греющих кабелей:
- резистивные;
- саморегулирующиеся.
Резистивный нагреватель
Нагрев кабеля этого типа происходит за счёт омических потерь в жиле, которая имеет высокое сопротивление.
В зависимости от конструкции резистивный кабель может иметь одну или две нагревательные жилы
Тепловыделение современных резистивных нагревателей составляет до 30 Вт/м, при этом температура может достигать 250 °C. На разрезе хорошо видно внутреннее строение кабеля - металлический проводник, слой изоляции, медная оплётка и защитная оболочка. Кроме того, существует разновидность двухжильных кабелей с дополнительным токопроводящим элементом. Благодаря ему подключение может осуществляться с одного конца. Это значительно упрощает монтаж и удешевляет стоимость работ за счёт уменьшения длины цепей питания.
К достоинствам нагревателей этого типа относятся:
- простота конструкции;
- стабильность характеристик;
- эластичность;
- высокое удельное тепловыделение;
- относительно низкая стоимость.
Недостатками кабелей, работающих по принципу резистивного нагрева, являются:
- затруднённый монтаж системы, связанный с необходимостью использования контуров строго заданной длины;
- наличие «холодного» и «горячего» конца, из-за чего возникают тепловые напряжения;
- возможность локального перегрева при снижении эффективности теплоотвода. По этой же причине не допускается перехлёст кабеля;
- ограниченная ремонтопригодность: при перегорании нагревателя секция не подлежит восстановлению.
Поскольку мощность резистивного элемента не зависит от внешних условий, при использовании кабеля этого типа необходим правильный расчёт, иначе будет сложно избежать излишних энергозатрат.
Резистивный кабель можно подключать как с одного, так и двух концов - всё зависит от количества нагревательных жил
Саморегулирующийся нагревательный элемент
Саморегулирующийся кабель состоит из токоведущих жил, помещённых в среду из специальной пластмассы. Наличие в её составе зёрен графита превращает систему в длинную цепочку с множеством параллельных переменных сопротивлений. Проводимость внутреннего наполнителя меняется в зависимости от температуры, благодаря чему обеспечивается регуляция мощности нагревателя - при падении температуры кабель будет выделять больше тепла.
Саморегулирующийся кабель является высокотехнологичным электрическим нагревателем
Достоинства саморегулирующихся кабелей:
- высокая экономичность;
- упрощение монтажа - нагреватель можно резать на секции любой длины;
- невозможность локального перегрева даже в местах перехлёста нагревателя, а также при механических повреждениях;
- тепловыделение, которое изменяется по длине секции в зависимости от внешних условий;
- повышенная безопасность.
К недостаткам саморегулирующихся элементов относится более высокая стоимость, которая, впрочем, компенсируется во время их эксплуатации.
Самые эффективные системы антиобледенения получают, используя нагреватели обоих типов. Резистивный кабель, как обладающий более высокой удельной мощностью, рекомендуется монтировать на плоских участках кровли, а саморегулируемый - в желобах, воронках и водосточных трубах .
Проектирование обогревающей системы
Проектирование системы снеготаяния включает в себя выбор мест обогрева, расчёт необходимой мощности кабеля, а также составление чертежей, схем или эскизов. Документация должна содержать данные о типе и количестве нагревателей для каждой зоны, местах установки датчиков и особенностях электрических соединений.
Выбор зон для обогрева
На первом этапе изучают чертежи крыши, при помощи которых определяют количество и тип обогреваемых зон. Специалисты рекомендуют включать в систему снеготаяния следующие места:
- Стыки смежных скатов (ендовы). Кабель укладывают в виде длинной петли, которой покрывают от 1/3 до 2/3 высоты разжелобка в его нижней части. Ширина изгиба зависит от удельной мощности кабеля и составляет от 10 до 40 см.
Стыки смежных скатов кровли оборудуют греющим кабелем, уложенным на 2/3 их высоты
- Карнизы крыш с пологими скатами. Если кровля имеет уклон до 30 градусов, то кабель укладывают зигзагом в нижней части ската, захватывая весь карниз и 30-сантиметровый участок выше проекции стены здания. Если угол кровли составляет менее 12 градусов, то обогревом оборудуют участки, примыкающие к воронкам.
Рядом с воронками греющий кабель укладывают на площади 1 кв. м
- Водосточные трубы. Нагреватель укладывают в стояк, сооружая петлю, которую крепят к его стенкам. При стоке в ливнёвку петлю делают более длинной с учётом глубины промерзания грунта.
Для обогрева лотков и водосточных труб нагревательный кабель укладывают двумя параллельными линиями
- Воронки. На плоских участках кровли кабель монтируют так, чтобы он охватывал зону шириной до 0.5 м и заводят его в водораспределитель ниже уровня чердачного перекрытия. Для воронок, которым оборудуют стояки, дополнительный обогрев не требуется, поскольку будет достаточно обогрева жёлоба.
- Для обогрева примыканий и парапетов будет достаточно одной секции кабеля, проложенной вдоль конструкции.
Различные способы раскладки кабельных нагревателей позволяют сделать защиту от снега и льда более эффективной
- Лотки и желоба требуют укладки двух параллельных линий по нижней части водораспределительных элементов.
- Водомёты плоской кровли. Нагреватель монтируют по дну и в радиусе до 0,5 м от их входного проёма.
Кроме того, греющий кабель укладывают по периметру мансардных окон, в метровой зоне вокруг водосборников, а также на пути оттока воды. Чтобы обеспечить работоспособность ливневой канализации, необходимо продумать обогрев магистрали вплоть до сточного коллектора.
Обогревом оборудуют не только кровлю и водостоки, но места стоков, а также элементы дренажной системы
Не требуют установки нагревателей скаты крыш с уклоном более 45 градусов, поскольку снег сходит с их поверхности естественным способом. Тем не менее для обеспечения работоспособности водосточной системы все её элементы следует оснастить греющим кабелем согласно изложенным выше правилам.
Расчёт необходимой мощности
Расчёт мощности обогревающего кабеля проводят исходя из площади отдельных зон, нуждающихся в монтаже системы снеготаяния. Для вычисления этого значения руководствуются данными, полученными на практике:
- в водосточные трубы диаметром менее 100 мм - 28 Вт/м. То же самое для оборудования лотков шириной до 100 мм;
- в водосточные трубы диаметром более 100 мм - 36 Вт/м. Такое же значение для укладки в лотки шириной более 100 мм;
- в ендовы - от 250 до 300 Вт/кв. м (рекомендуется укладка до 2/3 высоты в нижней части стыка);
- вдоль желобов - от 200 до 300 Вт/ кв. м;
- на капельниках и вдоль карнизов - от 180 до 250 Вт/кв. м.
На плоских поверхностях предусматривают монтаж кабеля зигзагом, не превышая радиус изгиба, рекомендуемый изготовителем. По схеме укладки определяют длину кабеля и, основываясь на полученных данных, вычисляют суммарную мощность системы снеготаяния.
Перед установкой нужен подробный чертёж с указанием мест обогрева и способа прокладки греющего кабеля
Установка коммутирующих устройств
Для контроля и управления системой обогрева крыш и водостоков используют унифицированные модули, конструкцией которых предусматривается подключение питающего провода, нагревателей, а также датчиков температуры и влажности. Блок управления монтируют в удобном для контроля и управления месте. Сигнальные сенсоры устанавливают с учётом необходимости их осмотра и обслуживания.
Контроль и управление системой «антилёд» осуществляется при помощи разнообразных датчиков, подключённых к электронному термостату или метеостанции
Порядок монтажа системы антиобледенения
После выполнения всех необходимых расчётов приступают к подготовительным мероприятиям, собирают необходимый инструмент и закупают материалы и оборудование. После этого начинают монтаж системы «антилёд».
Подготовительный этап
Подготовка основания включает в себя удаление неработоспособных элементов старой системы снеготаяния, если такая была ранее установлены. Места укладки греющего кабеля очищают от накопившегося мусора и грязи. Кроме того, осматривают кровлю с целью выявления предметов и острых краёв, таящих в себе опасность повреждения кабеля.
Монтажные работы
Сборку обогревающей системы начинают с крепления электронного модуля. Лучше всего для его установки использовать отдельный шкаф управления. Монтаж других элементов конструкции ведут в такой последовательности:
- Устанавливают сигнальные сенсоры. Датчик температуры следует закрепить в месте, исключающем попадание прямых солнечных лучей, вдали от систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Сенсор выпадения осадков монтируют на открытом участке крыши. Датчики влажности крепят в зонах, которые первыми оказываются под действием талой воды.
Сигнальные датчики устанавливают таким образом, чтобы обеспечить возможность их чёткого и своевременного срабатывания
- Прокладывают силовые и сигнальные кабели. Для их крепления используют нейлоновые стяжки и пластиковые фиксаторы. После укладки проводники следует прозвонить, а в силовых линиях дополнительно измерить сопротивление изоляции.
- Укладывают греющие кабели. Для их фиксации используют предусмотренные производителем кронштейны, металлические зажимы и накладки. Можно также использовать перфорированную монтажную ленту с тем условием, чтобы не были повреждены оболочки нагревателей. При укладке следует исключить возможность свободного провисания обогревающих линий в воздухе.
Для крепления греющего кабеля можно использовать специальную перфорированную ленту
- Концы кабелей заводят в распределительные коробки, замеряют сопротивление и отсутствие пробоя изоляции у каждой секции. Минимальное значение, которое при этом должен показать мегомметр, - 10 Мом/м.
Для монтажа и крепления греющего кабеля в водостоках длиной более 3 м используют металлический трос
Ряд операций, таких как намотка дополнительного слоя изоляции в местах установки фиксаторов, заделка концов электрических нагревателей, сигнальных и силовых кабелей и др., можно выполнять на земле или в помещении. Это позволит снизить риск повреждения кровли во время монтажных мероприятий.
- Выполняют электрические подключения греющих, силовых и сигнальных кабелей между собой и с блоком управления. Нагревательные секции и шкаф управления заземляют.
Подключение нагревательных кабелей выполняют в строгом соответствии со схемой коммутации и защиты
- При подходящей температуре наружного воздуха проводят включение антиобледенительной системы на 1 час, после чего замеряют потребляемый каждой секцией ток. В случае отклонения от номинальных значений, выявляют и устраняют причины неполадок. Для проверки работоспособности датчиков воды и осадков при чистом небе допускается их полив водой.
Видео: анимированная инструкция по монтажу нагревательного кабеля
Согласно СНиПу 3.05.06–85, который регламентирует порядок установки и эксплуатации электротехнических устройств, монтаж греющих кабелей можно вести при температуре наружного воздуха не ниже минус 15 °C. Установку нагревателей необходимо завершить до выпадения первого снега и образования наледи на крыше. Лучшим временем для монтажа можно считать последние недели осени. Если же по какой-либо причине работы затянулись до появления снежных шапок и ледяных пробок на крыше и в водостоке, то потребуется тщательная очистка мест укладки кабеля от осадков.
Монтаж системы антиобледенения связан с риском, поэтому работать без страховки запрещено
Выбор аппаратуры управления и защиты
Включение и выключение нагревающих кабелей в заданных температурных границах и в соответствии с состоянием датчиков влажности и осадков происходит по команде модуля контроля и управления. В зависимости от сложности и функциональности, эти устройства делятся на два типа:
Конечно же, первый вариант в силу своей конструктивной простоты стоит в разы дешевле второго. Несмотря на это, использовать его в регионах с высокой влажностью не рекомендуется, поскольку в этом случае появляются риски неправильной интерпретации данных термодатчика. В результате вместо своевременного таяния снега на крыше могут накапливаться залежи льда.
Метеостанция установки «антилёд»и схема её подключения
Метеостанция лишена этих недостатков, но имеет более сложную конструкцию, а следовательно, и менее надёжна. Тем не менее выбор этого варианта позволит построить систему снеготаяния, способную работать в автоматическом режиме и за счёт более чуткого управления экономить электроэнергию.
Для защиты элементов системы при превышении тока нагрузки или коротком замыкании в электрическую схему устанавливают автоматический выключатель. Кроме того, используют устройство защитного отключения, которое отслеживает утечки тока через изоляцию и при её появлении может обесточить всю систему или отключить отдельные секторы нагревателей.
Надёжную, долговечную работу системы антиобледенения гарантирует не только правильно выполненный монтаж, но и регулярное, своевременное обслуживание. Приводим несколько правил эксплуатации, которые способствуют безотказной работе оборудования:
- В начале каждого сезона, а именно после того, как с деревьев опадут листья, кровлю и элементы водостоков очищают от мусора и грязи. Чтобы не повредить кабели и датчики, уборку выполняют мягкими щётками. В местах сильных загрязнений используют воду.
- Систему включают в диапазоне температур наружного воздуха от -15 до +5 °C.
- Один раз в три месяца делают осмотр и профилактические работы, которые включают подтяжку резьбовых соединений и восстановление повреждённой изоляции. Кроме этого, проверяют работоспособность устройства защитного отключения.
- Для защиты кабелей от механических повреждений в местах возможного обрушения снега и наледи устанавливают заградительные сооружения.
В завершение хочется дать совет: не допускайте к работам по монтажу и обслуживанию контура случайных людей. Только квалифицированные работники, прошедшие специализированную подготовку, знают, как обращаться со столь деликатной и чувствительной системой.
Видео: как сделать систему снеготаяния своими руками
При соответствующих знаниях и минимальных навыках монтаж системы антиобледенения не представляет трудностей. Вместе с тем работы на высоте требуют предельного внимания и собранности. Кроме того, рекомендуем освежить в памяти правила техники безопасности при работе с высоким напряжением и неукоснительно им следовать во время монтажа и эксплуатации оборудования.
Обледенение крыш и водостоков - это явление, которое часто наблюдается в зимний период, особенно когда происходят значительные колебания температуры. Выпавший снег при плюсовой температуре подтаивает, затем температура опускается, и в итоге наблюдается образование ледяных глыб в воронках водосточных труб, а по краям крыши образуются сосульки. При небольшом повышении температуры воздуха процесс таяния образовавшегося льда невозможно контролировать. Вода течет не в водосточную трубу, а прямиком с крыши, попадая при этом под скат кровли, на стены, возможно затекание в различные швы. Естественно, это приносит ощутимый вред зданию. Обогрев кровли способен убрать следствия этих явлений.
Обогрев кровли с помощью греющего кабеля предотвращает скапливание снега и образование сосулек в зимнее время на кромках крыш и водосточных желобах.
Для устранения такого явления необходим монтаж на кровле и водосточных узлах здания системы обогрева, что в дальнейшем поможет избежать образование намерзшего льда. Все системы обогрева кровли и водостоков работают в автоматическом режиме. В основе принципа действия лежит нагревание проводника электрического тока при определенных температурах, процесс нагрева контролируется блоком управления. Как правило, отключение системы происходит при +5 градусах тепла и -10 градусах мороза, так как именно в этом диапазоне изменения температур происходит образование льда, и обогрев кровли и водостоков решает эту проблему.
Список материалов и инструментов для монтажа системы обогрева кровли
- плоскогубцы, оснащенные бокорезами;
- набор отверток;
- шуруповерт;
- клещи для обжатия контактов;
- перфоратор;
- набор клипс для нагревательного кабеля и кабели разводки;
- дюбели;
- молоток;
- клеевой герметик;
- лестница;
- набор страховочного снаряжения.
Основные принципы действия системы обогрева кровли
Обогрев включает в себя технологию особого размещения специального термокабеля на кровле и в водосливах и подключение его к контроллерам управления. Термокабели используют двух типов. Принцип действия их различен. Первый тип - это резистивный кабель. Он представляет из себя проводник электрического тока, покрытый специальным составом. Проводник при прохождении тока нагревается за счет рассчитанного сопротивления. Выделение тепла резистивным кабелем будет одинаковым по всей длине смонтированной системы обогрева. Второй тип - это саморегулирующийся кабель. Глобальное отличие от резистивного состоит в том,
что такой кабель способен изменять свое сопротивление в зависимости от температуры на разных местах кровли.
Иными словами, саморегулирующийся кабель выделяет больше тепла при нахождении в более холодных местах, таких как участок крыши, заметенный снегом, наветренная сторона, обильное скопление подтаявшего льда. Такой подход, в конечном счете, приводит и к экономии электроэнергии, и повышению КПД смонтированной системы обогрева кровли и водостоков.
Существуют определенные технологические условия и нормы для монтажа нагревательных кабелей на кровле и в водостоках. Монтаж кабеля должен находиться в местах, где наибольший контакт с ледяными и снежными массами, чтобы проводить максимальный обогрев. Этим достигается наибольший КПД. Для этого необходимо рассчитать места кровли, где происходят наибольшие накопления льда и снега. Как часто бывает на практике, монтаж система обогрева производят по периметру крыши, захватывая при этом такие места, как сочленения водосливных линий, места входа водосточных желобов в водосточную трубу. В сложных геометрических конструкциях кровли линии обогрева устанавливают не только по периметру, но и в пересечении плоскостей скатов кровли и в так называемых ендовах.
Монтаж на разных типах кровли
В зависимости от типа крыши и, соответственно, "слабых" к обледенению мест, греющий кабель укладывается по разному.
Качественный обогрев возможен при правильном расположении провода. Кабель, как правило, укладывается змейкой, высота его укладки обычно равняется длине ската кровли до пересечения с плоскостью стен и плюс 20 см. В таких местах происходит самое интенсивное накопление подтаявшего льда. Кабель укладывается с шагом 50 или 60 см. Здесь нужно исходить из климатической зоны. В местах, где очень часто происходит изменение температуры выше или ниже нуля градусов, нужно уменьшить шаг укладки, в этом случае обогрев будет более эффективным. Для свободного прохождения талой воды кабель обязательно укладывается в водостоках и желобах по периметру здания. Такой метод применим для одно-, двускатной крыши с мягким покрытием.
Для металлической кровли характерен следующий способ укладки нагревательных элементов. Провод укладывают по каждой из сторон шва металлических листов, затем пропускают через желоб водостоков ко второму шву и далее. Припуск кабеля по шву примерно равен расстоянию от ската кровли до пересечения с плоскостью стен и плюс 30 см.
Обогрев кровли и водостоков с плоской поверхностью осуществляют путем размещения провода по периметру и в сточных наклонных плоскостях. В вариантах наклонной кровли у зданий, где не предусмотрены водостоки, использует метод петлеобразного размещения кабеля с припуском за край на 7 см.
Ледяные скопления образуются и в долинах, то есть во внутренних углах пересечения наклонной крыши, поэтому в них тоже необходим обогрев.
Методы крепления тепловыделяющей жилы подбираются в зависимости от типа кровельного материала. На мягких крышах используют механический способ крепления с помощью клипс, которые прибиваются к поверхности. Места соединения обрабатывают герметиком. На сторону крыши длиной около 10 метров понадобится около 50-55 клипс, при укладке способом "змейка".
Возможен и монтаж с помощью клея. На металлической кровле монтаж провода производят с помощью приклеивания скоб специальным клеем. На каждый шов требуется 5 скоб. При клеевом способе важно обратить внимание на качество клея и соблюдать технологию его использования, в связи с тем что на металлических крышах особенно сильно возникает наледь и греющая жила должна быть надежно зафиксирована. Крепление же скоб с помощью гвоздей и шурупов к металлической крыше применяется редко, из-за прямого воздействия на материал кровли и нарушения антикоррозионного покрытия.
В желобах шириной менее 15 см провод размещают без жесткой фиксации, в более широких желобах рекомендуется размещать две жилы, разделенные между собой вставками. Непосредственно в водосток или воронку жилу нужно опустить на 30-40 см для предотвращения скопления льда, так как обмерзание водостоков приводит всю систему стока талых вод в негодность.
Особенности выбора управляющей автоматики
Электрический монтаж имеет несколько видов. Выбор схемы подключения через контроллер влажности и температуры автоматического типа наиболее оправдан. Система получается полностью автоматизированной благодаря датчикам влажности, установленным в тех местах крыши, где чаще всего скапливается снег и талый лед. Автоматический блок управления и саморегулирующиеся кабели приводят к высокому КПД системы и экономии электроэнергии. Возможно подключение через датчик воздуха или терморегулятор. Такая система использует лишь один параметр в своей работе - температуру воздуха. А вероятность образования льда уже не учитывается. Ручное подключение - это наиболее дешевый способ, но требует постоянного внимания и контроля за погодными условиями.
Обогрев крыши и водостоков является относительно недорогим и качественным вариантом защиты здания в сложных климатических условиях и при сезонных переменах погоды.
Греющий кабель для кровли позволяет избежать образования наледи на крышах и в водосточных системах в период оттепелей. Чтобы создать эффективную систему обогрева, следует правильно подобрать тип кабеля, использовать качественное оборудование и комплектующие.
Преимущества использования системы обогрева
В результате резких перепадов температуры, атмосферные осадки провоцируют образование ледяных сосулек и даже крупных торосов на кровлях домов. В результате:
- падение сосулек угрожает жизни и здоровью случайных прохожих;
- под тяжестью замерзшей воды повреждается кровля;
- обледенение водостоков приводит к их преждевременному разрушению, а также может служить причиной протечек крыши.
Монтаж греющего кабеля на кровле дает возможность успешно бороться с наледью, не допуская повреждения кровельного материала и несущих конструкций. При этом отсутствует необходимость регулярно тратить значительные средства на оплату услуг промышленных альпинистов для очистки крыши от снега и сосулек.
Управление системой обогрева крыши отличается максимальной простотой за счет использования автоматики.
Виды электрического кабеля
При выборе электрического кабеля для системы подогрева следует учитывать :
- технические характеристики;
- возможность изменения монтажной длины (кабель с фиксированной длиной сегментов сложнее в укладке);
- специфику использования (рекомендации изготовителя относительно места монтажа).
Отечественные и зарубежные производители предлагают электрокабель различных видов :
- резистивный;
- бронированный;
- зональный;
- саморегулируемый.
Резистивный греющий кабель для кровли характеризуется фиксированной длиной секций, которая может составлять 10 – 200 метров. Выделяемая мощность – от 5 до 30 Вт/м. К преимуществам продукции относится доступная стоимость. Минусом является одинаковая теплоотдача по всей длине, в то время, как различные участки крыши требуют различного количества тепла. В результате на одних участках система будет работать вхолостую, а на других ее мощности не хватит для необходимого прогрева конструкции.
Бронированный электрокабель – достаточно новое изобретение. В отличие от резистивного имеет температуру нагрева до 150 °С и обладает повышенной механической прочностью. Применяется для монтажа на эксплуатируемых кровлях, так как укладывают греющий кабель такого типа на бетонную основу. В процессе можно корректировать длину сегмента в пределах 1-2 метров.
Зональный кабель главным образом предназначен для прокладки в водосточных трубах и желобах. Подобно резистивному, зональный характеризуется фиксированной мощностью теплоотдачи (до 200 Вт/м). При этом устройство греющих кабелей на кровле можно выполнять со свободной подгонкой по длине в процессе монтажа.
Саморегулируемый характеризуется способностью подстраиваться под окружающие условия. Теплоотдача варьируется в пределах 6-100 Вт/м и полностью зависит от количества наледи в районе укладки. Чтобы смонтировать систему обогрева крыши, саморегулируемую нитку можно укладывать отрезками любой длины – ограничивается только максимальная длина, которая составляет от 6 до 150 метров в зависимости от марки.
Свою высокую стоимость саморегулируемый кабель окупает в процессе эксплуатации системы, которая испытывает меньшую потребность в распределительных линиях и обеспечивает существенную экономию электроэнергии.
Система антиобледенения для кровли
Система обогрева крыши включает целый ряд устройств и комплектующих, в том числе :
- греющий кабель с крепежными элементами для соответствующего типа кровли;
- кровельная воронка с электроподогревом;
- элементы снегозадержания, предотвращающие повреждение кабеля;
- коммуникационные линии (силовые и информационные провода и т.д.);
- датчики, терморегуляторы, органы автоматического управления системой.
Применение аппаратуры защитного отключения является обязательным! В случае нарушения изоляции провода такое устройство мгновенно обесточивает греющие линии.
Основные принципы монтажа
Существуют различные технологии укладки ниток нагрева, которые выбираются исходя из особенностей кровельного покрытия, размеров элементов водослива.
На скатных крышах практикуется укладка кабеля змейкой. Если кровельное покрытие выполнено из профлиста или другого профилированного материала, провод должен петлей заходить на каждую нижнюю волну листа.
Правила укладки греющего кабеля на кровле подразумевают монтаж змейки шириной 50 см. Такой способ монтажа дает возможность защитить от образования наледи необходимый участок крыши. Шаг прокладки греющего кабеля на кровле составляет 10 см.
По краям крыши нитки можно укладывать горизонтальными линиями параллельно карнизу. Практикуется монтаж двух или трех кабельных линий с интервалом в 10 см. Данный способ укладки более экономичен, чем монтаж змейкой .
Рассматривая, как правильно уложить греющий кабель на кровлю, следует обратить внимание и на принципы монтажа подогрева водостока. Это необходимый этап обустройства системы подогрева, так как требуется обеспечить свободный сток воды, образовавшейся в процессе таяния снега и льда.
Если диаметр водосточного желоба или трубы составляет до 80 мм, греющий провод монтируется в одну линию. При диаметре желоба или трубы свыше 80 мм, необходимо протянуть две параллельные нитки обогрева на расстоянии 10 см друг от друга.
Принципы крепления
Способ крепления греющего кабеля на кровле диктуется типом материала покрытия крыши. Преимущество рекомендуется отдать видам крепежа, не нарушающего целостность кровельного настила .
Распространенным крепежным элементом является клипса SLT-C, которая устанавливается с применением самореза или гвоздя. Для гидроизоляции получившегося отверстия применяется строительный силиконовый герметик. Кроме того, могут использоваться мастики или крепеж с клеящим слоем.
Металлическая ребристая кровля позволяет использовать для монтажа кабеля клипсы SLT-C, которые закрепляются на ребрах покрытия. Если крыша плоская, греющий провод при помощи клипс и болтов с гайками монтируется на сетку, а затем вся конструкция приклеивается к поверхности.
Монтаж кабеля на черепичной кровле требует применения перфорированной крепежной ленты, которая укладывается на клей с заходом под предыдущий ряд черепицы на 75 мм. Крепление греющего кабеля к мягкой кровле может выполняться с помощью клипс, но рекомендуется использовать клейкую алюминиевую ленту: на покрытие наклеивается кусочек ленты, поперек нее укладывается кабель и закрепляется поверх вторым кусочком ленты. Так же можно монтировать нитки обогрева в желобах и в местах, подверженных воздействию ветра.
Крепеж в ендовах выполняется по натянутым тросам, либо он приклеивается к кровельному материалу – нельзя нарушать герметичность данного кровельного элемента. Для подвески кабеля в водосточной системе применяется комплект SLT-D – его необходимо закрепить на крыше или на желобе. При прокладке одной нитки нагрева, конец кабеля загибается наверх приблизительно на полметра, а затем закрепляется стяжкой.
Если скатная кровля не оборудована водосточным желобом и в период оттепелей на краю образуются сосульки, инструкция позволяет провести кабель под краем крыши – нагрев будет «обрезать» сосульки в процессе их формирования.
Из статьи вы узнаете что такое кабельный обогрев кровли и водостоков с помощью антиобледенительных систем, основные компоненты, правила монтажа, виды и структуры кабелей, схема и принцип прокладки, как подключить, аппаратура управления и защиты, готовые решения и многое другое.
Основные задачи антиобледенительных систем
Антиобледенительные системы - комплекс устройств, в задачу которых входит предотвращение образования наледи на карнизах, а также ледяных пробок в стоках для слива воды.
Своевременный и правильный монтаж обогрева кровли и водостоков позволяет защитить строительные конструкции от опасного контакта с водой, завалов снега или образования сосулек.
Главной сложностью является правильное обустройство системы, ведь от этого зависит качество обогрева и эффективности системы в целом.
Что такое система обогрева кровли и водостоков
Антиобледенительная система также называется кабельной системой обогрева водостоков и кровли.
Ее работа основана на прокладке группы кабелей, которые нагреваются и способствуют оттаиванию снега, а также защищают от образования льда на крыше и в водосточной трубе здания.
Особенность системы заключается в возможности ее включения в наиболее опасные периоды, когда вероятность замерзания воды на крыше наиболее вероятна.
Известно, что главной причиной повреждения крыш, водостоков и желобов является именно наледь, которая скапливается на поверхности и несет свое разрушительное действие.
При правильном монтаже кабельная система исключает падение сосулек возле дома, что позволяет отнести ее к одному из элементов системы безопасности здания.
В 2004 году Москомархитектуры был издан документ, в котором давались рекомендации по обустройству таких систем на кровлях зданий, оборудованных внутренними и внешними водостоками. Такие рекомендации относились как жилым сооружениям, так и к промышленным объектам.
Сегодня обогрев кровли и водостоков пользуется наибольшим спросом в Москве и Санкт-Петербурге. В этих городах антиобледенительные системы установлены на нескольких тысячах зданий и эта численность только растет.
За период монтажных работ компаниям, которые специализируются на этой работе, удалось накопить немалый опыт и исключить серьезные ошибки, которые допускались ранее.
При грамотном проектировании и соблюдении правил монтажа кабельная система обогрева исключает появление льда на поверхности и гарантирует своевременный отвод воды по предназначенным для этого устройствам.
Благодаря этому, срок службы кровли значительно возрастает, исключается «продавливание» и деформация желобов.
Кроме того, снижается риск падения сосулек на проходящих мимо зданий людей.
Причины обледенения кровли
Специалисты выделяют две причины образования льда на кровле сооружений:
Как наледь действует на крышу и кровельный материал?
Если угол наклона крыши меньше 45 градусов, в зимний период на ней образуется «шапка» из снежной массы.
В некоторых случаях вес снега может достигать 100 кг на квадратный метр. Нагрузка еще больше возрастает, если крыша имеет наклон 30 градусов.
В таких случаях возможно деформирование стропил под весом снега. Чтобы избежать этой проблемы, важно периодически расчищать крышу от снега и убирать сосульки. В решении такого вопроса помогает обогрев кровли и водостоков.
Если сэкономить на антиобледенительной системе, последствия могут быть следующими:
- Деформация кровли. В период таяния снега ледяная корка, которая образуется на поверхности, подогревается снизу, перемещается и повреждает кровельный материал. В дальнейшем с этих царапин начинаются коррозийные процессы.
- Повреждение водостока. Погодные условия непредсказуемы. В природе бывают ситуации, когда после непродолжительной оттепели снова приходит мороз. В результате накопившаяся в водостоках вода замерзает, что приводит к деформации или разрыву этих систем.
- Обрушение сосулек, сход снежной массы. Если не предусмотреть обогрев кровли и водостоков, время падения накопившейся массы снега или сосулек предсказать невозможно. Как следствие, высок риск нанесения травм проходящим людям, в том числе повреждений, которые не сопоставимы с жизнью.
Какие бывают типы крыш?
С учетом теплового режима все крыши можно разделить на несколько видов:
Система обогрева кровли и водостоков позволит избавиться от проблемы, но ее монтаж связан со многими трудностями, а эксплуатация - с большими затратами электрической энергии.
По этой причине работу лучше выполнять в несколько этапов. Сначала снижается количество «постороннего» тепла путем утепления верхних перекрытий, а после монтируется антиобледенительная система.
Если под крышей имеются отопительные системы, их необходимо дополнительно утеплить.
Основные компоненты антиобледенительной системы
Устройство обогрева кровли и водостока состоит из следующих элементов:
Одно или несколько ответвлений нагревательного кабеля. Схема укладки определяется с учетом типа требуемой кровельной конструкции, уровня сложности поверхности, а также наличия или отсутствия конструкции для слива воды. 
Общие правила монтажа
Перед монтажом системы обледенения важно заранее оформить проект, после чего приступать к монтажным работам.
В документации необходимо учесть следующие моменты:
- Требования ПУЭ;
- Рекомендации производителя системы и ее элементов;
- Постановление о выполнении противопожарных мер;
- Прочие документы.
Лучшие результаты при монтаже антиобледенительной системы можно получить при соблюдении следующих правил:
- Работайте в погожий день, когда не предвидится выпадение осадков;
- Обустройство системы обледенения необходимо производить только при плюсовой температуре;
- Область, предназначенная для прокладки нагревательного элемента, должна быть чистой и сухой.
Помните, что большая часть герметиков и клеев, которые применяются в процессе монтажа, работают при плюсовой температуре.
Такие же условия относятся и к различным моделям силовых и нагревательных кабелей.
В процессе выполнения монтажа учтите еще ряд рекомендаций:
- Для наибольшей эффективности антиобледенительной системы работы производите в теплое время года.
- Монтаж обогрева кровли и водостоков лучше делать на крышах, где предусмотрена организованная система водостока.
- Задача такой системы - исключить замерзание талой воды и обеспечить слив накопившейся влаги в дренажную систему.
- Перед началом работ поверхность кровли необходимо очистить и высушить.
Идеальный вариант, когда система антиобледенения проектируется еще на этапе проектирования здания.
В этом случае стоит заранее продумать путь прокладки силового кабеля от узла кровельной конструкции до точки распределения энергии.
Если система обогрева кровли и водостоков не была предусмотрена, в процессе строительства требуется ставить горизонтальные и вертикальные закладные детали.
При обустройстве контура антиобледенения питанию кабеля стоит закрывать с помощью жестких коробов или гофрированных каналов.
Виды и структуры нагревательных кабелей
При обустройстве контуров применяется два типа нагревательных изделий, полная мощность которых равна или больше 20 Вт на квадратный метр.
Прокладка, как правило, производится открытым способом, поэтому кабели должны иметь надежную оболочку, защищающую от УФ лучей и атмосферной влаги.
В процессе эксплуатации нагревательные элементы не должны прикасаться к материалам с содержанием битума - евро-рубероидом, гибкой черепицей и другими покрытиями. Если прокладка производится по битумной кровле, оболочка кабеля должна выполняться с применением фотополимера.
Большой плюс - наличие бронированной оплетки, которая защитит изделие от механических повреждений.
В продаже можно найти силовые кабеля, которые выполнены в виде пружины и исключают разрыв при расширении или физическом влиянии.
Резистивный кабель - виды и структура
При монтаже антиобледенительной системы может применяться два типа резистивных кабелей - одно и двухжильные.
В целом изделие представляет собой металлическую токопроводящую жилу, выделяющую тепло, экранированную оплетку, изоляцию, а также наружную ПВХ-оболочку.
Рассмотрим подробнее виды:
Резистивные кабели позволяют сэкономить на обогреве кровли и водостоков на этапе покупки материала. Что касается монтажа, он обходится дороже, ведь требуется применение большей длины. Возрастает и число крепежей.
Недостаток резистивных кабелей в том, что они имеют фиксированную длину секций, в то время как основные элементы кровли, лотки и водостоки выполняются различной длины.
Проблему можно решить только одним способом - путем подбора изделий с различным сопротивлением. Кроме того, условия эксплуатации различных участков кабеля могут различаться, из-за чего обогрев кровли не всегда эффективен.
Саморегулирующий кабель - виды, структура и типовые схемы раскладки
В отличие от резистивного изделия, саморегулирующий кабель корректирует сопротивление на каждом из участков или на всей длине. При желании его можно раскраивать на отрезки подходящей длины.
Конструктивно саморегулирующий кабель представляет собой ленточный нагреватель электрического типа, внутри которого расположены параллельные проводники.
Последние разделены с помощью тепловыделяющей полимерной матрицы полупроводникового типа.
В свою очередь проводящий материал центральной части играет роль греющего элемента, что позволяет обрезать кабель в любом необходимом месте.
В результате исключается появление холодных областей и регулируется выработка тепла с учетом особенностей окружающей среды.
По сути, каждый участок саморегулирующего изделия быстро приспосабливается под внешние условия.
Такой вид кабеля может быть двух типов - с медной оплеткой или без нее. В остальном конструктивные элементы идентичны:
- Медные жилы;
- Саморегулирующая матрица;
- Полиолефиновая оболочка;
- Внешняя оболочка полиолефинового типа.
Как отмечалось выше, резистивный кабель стоит дешевле, но расходы на электроэнергию выше.
В то же время применение саморегулирующего «конкурента» позволяет снизить расходы, что объясняется грамотной подстройкой под погодные условия.
Благодаря особенностям конструкции, такой кабель может по-разному греться на различных участках кровли - в тени или на освещенной стороне.
Возможность отрезания в любом месте исключает большое число излишков.
К наиболее популярным маркам саморегулирующихся кабелей стоит отнести:
- 30КСТМ2-Т;
- Freezstop-15;
- Freezstop-25К;
- Defrost Pipe 20;
- Defrost Pipe 40;
- 31FSR-CT и прочие.
Определение зон обогрева
При определении рабочих зон и мест укладки кабеля для обогрева водостоков, и кровли учитывается эффективность стока растаявшей воды.
Для достижения наибольшей эффективности кабель прокладывается в водосточных трубах, желобах и других местах, где высок риск образования наледи.
Общая длина антиобледенительной системы определяется путем суммирования главных элементов крыши, нуждающихся в обогреве.
При крутом скате, когда имеется риск схода массы снега и льда требуется монтировать систему снегозадержания.
В таких ситуациях стоит проложить кабель на участке между защитным устройством и краем крыши. Высота змейки подбирается с учетом ширины карниза.
Если риск обваливания отсутствует, можно сделать обогрев только водостоков и желобов. В зависимости от диаметра последних подбирается мощность и количество саморегулирующегося кабеля.
Схема и особенности прокладки нагревательных кабелей
Выбор схемы для прокладки элементов обогрева кровли и водостоков производится с учетом угла наклона скатов крыши, а также ее конфигурации.
Чем большей наклон и проще форма, тем меньше метров изделия потребуется для обустройства поверхности.
Принципы прокладки и фиксации греющего кабеля
Антиобледенительные системы, как правило, концентрируются в местах наибольшего скопления зимних осадков и образования наледи.
К таковым стоит отнести:
- Карнизы пологой кровли. Если угол наклона крыши меньше 30 градусов, прокладка системы обогрева производится в нижней части и имеет форму змейки.
Для большей эффективности охватывается весь карниз по ширине и захватывается еще 30 см над условной линией стены здания. Если же угол наклона крыши не достигает 12 градусов, монтаж обогрева производится в областях смежных с водосточными воронками. - Ендовы (разжелобки). Эти элементы крыши обустраиваются нагревательным кабелем на 30% длины. Изделие укладывается в виде длинной петли, а расстояние между сторонами может различаться в зависимости от типа. Для резистивных кабелей с двумя жилами расстояние равно 40 см, а с одной - 10-12 см.
- Водосточные стояки. Для обогрева этого участка нагревательный кабель крепится непосредственно в трубе и имеет вид петли, зафиксированной на стенках стока. При сбросе воды в специальную канализацию завод производится до глубины промерзания. Если же обогреть канализацию не удается, на период холодов ее желательно вообще закрыть.
- Воронки внешнего водостока стены. Монтаж антиобледенительной системы здесь необходим только при отдельном расположении, вне желоба.
- Воронки для сбора воды на плоских крышах. В процессе установки кабель возле воронок должен охватывать зону по 50 см с каждой из сторон. Внутрь воронки изделие заводится в виде петли до уровня, где начинается теплое помещение в здании.
- Парапеты. Для достижения требуемого эффекта достаточно проложить одну ветвь кабеля вдоль изделия.
- Водометы на плоских крышах. Здесь нагревательный кабель антиобледенительной системы прокладывается на дне конструкций, также на прилегающих участках площадью 1 кв. метр.
- Примыкания кровли. Здесь принцип тот же, что и в случае с парапетами.
- Капельники. Их нагрев необходим в зависимости от конструктивных особенностей. Возможно обустройство одной или двух веток.
- Водосточные желоба. Прокладка кабеля антиобледенительной системы производится параллельными рядами. Аналогичным образом осуществляется обустройство водосборных лотков внутреннего водостока, используемого в процессе обустройства кровли.
В скатной крыше без обогрева карнизов можно обойтись. Если угол наклона составляет больше 45 градусов, снежная масса будет удаляться без дополнительно помощи. В этом случае нагревательный кабель должен укладываться только в элементах системы водостока.
Если наледь образуется около мансардных окон, прокладка нагревательной нити производится около них по направлению к стоку.
Если в здании не предусмотрено водосточной системы, нагревательная линия идет по капельнику и по крайней части ската.
Здесь обязательно крепление устройства для задерживания снега над местом установки кабеля и обустройство капельника на карнизной части.
Отдельного внимания заслуживает крепление элементов антиобледенительной системы. Здесь стоит придерживаться следующих правил:
Устройство системы обледенения плоских крыш
На плоской крыше укладка греющего кабеля производится по периметру линии стока воды.
Кроме того, контур обогрева должен заводиться во внутреннюю воронку для слива где-то на 40 см и более (для внутреннего водостока). Если лотки внешние, делается капающая петля.
В местах касания кровли к парапету укладка производится около приемного лотка мощностью 60-80 Вт на «квадрат» с выходом на лоток и укладкой в трубу для стока воды.
Подключение силового кабеля
Подключение противообледенительной системы производится с помощью силового кабеля к однофазной или трехфазной сети.
При подключении к сети напряжением 380В возможен перекос фаз в диапазоне 10-15%. Чтобы избежать проблемы, желательно применять антиобледенительные системы общей мощностью до 6 кВт.
Если этот параметр выше, подключение производится равномерно к трем фазам 3-фазной цепи.
При выборе сечения кабеля стоит ориентироваться на мощность потребления и общую длину нагревательного участка. В свою очередь, мощность зависит от сопротивления веток и длины линии обогрева.
В процессе монтажа важно учитывать регламент ПУЭ. Силовой и нагревательный кабель должны объединяться в распределительной коробке, вместо которой может применяться термоусадочная муфта. Последняя гарантирует герметичность в местах стыков.
Устройство системы обогрева внутреннего водостока
Отдельного внимания заслуживает внутренний водосток, обогрев которого производится по отдельной схеме.
В состав конструкции входит крыша воронки, гидроизоляция, тепловая изоляция и монтажная лента.
Также к элементам системы относится датчик температуры, нагревательная секция, распределительная коробка, питающий кабель, кожух, зажим и заклепка.
Если кровля имеет плоскую конструкцию, а водосточные воронки встроенный тип, укладка нагревательного кабеля производится на пути сбора воды, а также на участках около воронок.
После этого он выводится в воронку и в трубу до момента выхода в нагреваемое помещение.
Если изделие не идет через теплую область, опускание нагревательного кабеля производится до фундамента сооружения или до уровня отмостки. При наличии дренажной системы укладка осуществляется до глубины промерзания.
Управление и защита антиобледенительной системы
Назначением системы управления является создание условий для автоматической или полуавтоматической работы обогрева кровли и водостоков, а системы защиты - для быстрого устранения аварийных ситуаций (замыканий, утечки или перегрузки) в цепи.
Рассмотрим эти моменты подробнее.
Аппаратура управления
В задачу аппаратуры управления входит активация нагревательных кабелей, а также отключение питания при выходе из рабочих температур.
Сегодня применяются два вида аппаратуры:
Первый вариант отличается большей доступность по цене, но в регионах с высокой влажностью возможна большая погрешность и появление льда на поверхности крыши.
В этом отношении метеостанция отличается лучшей чувствительностью и точнее реагирует на изменение влажности. Кроме того, большая точность метеостанции позволяет сэкономить средства на электроэнергии.
Если в регионе преобладает невысокая влажность и при обустройстве требуется антиобледенительная система небольшой мощности, хватит и термостата.
Интересно, что саморегулирующиеся кабели способны работать без автоматического управления, благодаря возможности самостоятельно регулировать свою мощность с учетом температуры на улице и наличия осадков.
Но лучше все-таки применять специальные терморегуляторы.
Здесь можно использовать такие устройства:
Из метеостанций хорошо себя проявила IS-11, которая отличается повышенной эффективностью и не требует очистки в процессе эксплуатации.
Аппаратура защиты
Щит управления и защиты системы обогрева кровли и водостоков включает следующие элементы:
- Вводной автоматический выключатель;
- Защитный автомат термостата (метеостанции);
- Магнитный пускатель;
- УЗО (30 мА);
- Автомат защиты цепи нагрева;
- Аварийная сигнализация.
В более сложных системах может монтироваться ряд дополнительных устройств, а именно реле, обеспечивающее задержку по времени, трансформатор тока, контроллеры, устройство плавного пуска и другие системы.
Аппаратура защиты должна гарантировать:
- Защиту питающей цепи (однофазной или трехфазной) от КЗ в нагревательной линии, кабеле питания или в любом из элементов аппаратуры;
- Защиту от тока перегрузки;
- Отключение системы или одной из ее секций при появлении тока утечки больше 30 мА.
В первых двух случаях функцию защиты берет на себя , а в последнем - УЗО. Совместить два устройства можно в одном — .
Пример расчета материалов
Для представления уровня расходов на монтаж антиобледенительной системы приведем приблизительный расчет материалов.
Представим, что подвесной желоб имеет ширину 12 см и полукруглую форму. Его длина составляет 20 метров, а по краям желоба имеется пара водосточных труб, имеющих высоту 14 метров и диаметр 10 см.
В процессе вычислений учитывается, что укладка производится в три линии:
В результате для монтажа системы требуется:
Суммарная мощность антиобледенительной системы (при напряжении питания 220 В) составляет 2,9 кВт.
Следующий этап - выбор защитной автоматики. Здесь потребуется однофазное УЗО на 30 мА утечки и 25А номинального тока, а также однофазный автомат на 16 А.
Крепление производится в трубах и желобе с помощью специальных фиксаторов. Расчет осуществляется из учета 3-4 крепления на метр желоба или трубы.
Общая длина упомянутых элементов умножается на 4 и получается общее число крепежей.
Для нашего случая это 14 м+14м+20м=48 м. Итоговое число умножаем на 4 и получаем 192 крепления.
Также потребуется трос для фиксации кабеля в стоках воды. Здесь формула следующая - (Hтрос+1 м)*2 = (14+1)*2 = 30 м.
В итоге из дополнительного оборудования потребуется:
- Тросик в пластиковой оболочке - 30 м;
- Фиксатор для троса - 2 ед;
- Число хомутов - (14 м+14 м)*4 = 112 ед.
Особенности крепления кабелей в зависимости от типа крыши перечислены ниже.
Сколько электроэнергии расходуется?
Одним из ключевых факторов при выборе антиобледенительной системы является объем расходуемой электроэнергии. Учтите, что запаса мощности оборудования может не хватить для прокладки оборудования.
Эксплуатационные расходы определяются с учетом стоимости электрической энергии, расходуемой при работе всех элементов системы.
Формула имеет следующий вид - C год = Pн*h*s.
Ее слагаемые:
- Cгод - цена, в которую обходится работа системы в течение года, р.;
- Pн - номинальная мощность системы, кВт;
- S - цена 1 кВт/часа электрической энергии, р.;
- h - число часов, которые система работает в течение года.
Чтобы вычислить приблизительные расходы на содержание обогрева кровли и водостоков, важно определить число часов ее работы.
Для этого учитывается, что система активна где-то с 15 ноября по 15 апреля, то есть 151 сутки или 3624 часа.
В среднем 20% из этого времени система отключена автоматикой по причине отсутствия осадков или выхода из рабочего диапазона температур.
Получается, что общее число часов работы ниже. Умножаем 3624 на коэффициент 0,8 и получаем 2900 часов.
Ниже приведем пример годовой стоимости обслуживания при условии подключения резистивных кабелей общей длиной 100 метров и мощностью 3000 Вт.
Cгод = 3 кВт*2900 ч*1,05 р./кВт*час=9,135 тыс. р.
В случае применения саморегулирующихся кабелей расход электрической энергии будет ниже в среднем на 12-15%.
Правила эксплуатации антиобледенительной системы
Чтобы обеспечить безотказность и продолжительный режим функционирования системы обогрева кровли и водостоков, важно четко соблюдать предписания по монтажу и доверять работу опытным работникам. Последние должны пройти необходимую подготовку.
Если сделать работу самостоятельно при отсутствии необходимых знаний, высок риск отсутствия ожидаемого результата.
К основным правилам эксплуатации стоит отнести:
- Монтаж антиобледенительной системы должен производиться еще по теплу, до наступления холодов;
- Крышу и водостоки необходимо чистить от мусора, а также два раза в месяц производить осмотр системы. Если обнаруживается поломка, ее можно устранить своими силами или привлечь специалистов;
- Очистку необходимо производить с особой осторожностью, чтобы избежать повреждения изоляции. Учтите, что при нарушении целостности кабеля в результате механического воздействия гарантия теряется;
- Выставление уставок производится уже на месте, с учетом климатических факторов. При самостоятельном определении границ включения/отключения системы стоит ориентироваться на рекомендации производителя.
Готовые решения на рынке
Ниже рассмотрим готовые решения антиобледенительных систем.
Комплект для обогрева водостоков с кабелем Hemstedt, 28 метров.
Антиобледенительная система имеет мощность 23 Вт на погонный метр. Преимущества заключается в стойкости к УФ лучам и простоте монтажа.
В комплект входит 28 метров кабеля, которых достаточно для прогрева водостока и желоба, имеющих общую длину в 14 метров.
Суммарная мощность равна 700 Вт. Альтернативным вариантом применения антиобледенительной системы является обогрев площадок, ступеней и дорожек, труб и резервуаров.
Нагревательный кабель длиной в 104 метра от производителя Hemstedt (Германия).
Комплект пригодится для обогрева водостока и желоба с общей продолжительность в 52 метра.
Укладка производится в две трассы (между распорочными трассами). В наборе, кроме 104 метров кабеля находится монтажная лента.
Суммарная мощность равна 2,388 Вт. Применяется для обогрева резервуаров и труб, водостоков и кровли, площадок и дорожек.
Нагревательный кабель из Германии (производство Hemstedt), 44 м.
Антиобледенительная система имеет общую длину 44 метра и мощность 23 Вт/пог.метр.
Изделие отличается стойкостью к УФ лучам, укладывается в две трассы и имеет общую мощность в 2,2 кВт.
Сфера применения - обогрев площадок, дорожек и ступеней, водостоков и кровли, резервуаров и труб.
FS 10 - кабель для обогрева водопровода от Hemstedt длиной 10 метров.
Эта модель устройства готова к применению и включается автоматически при достижении плюсовой температуры.
Нагревательный кабель состоит из следующих элементов - термодатчика, нагревательного «холодного» и «горячего» проводника, а также штепсельной вилки.
Крепление производится с помощью хомутов к трубе с последующим включением в питающую сеть.
Номинальное напряжение изделие составляет 230 Вольт, длина «холодного» кабеля - 2 метра, мощность - 10 Вт/м.
Из характеристик также стоит выделить внешний диаметр, равный 9 мм, номинальную температуру в 65 градусов Цельсия, а также минимальный радиус изгиба - 5 крат диаметра.
Кабель FS10 отлично подходит для труб небольшого диаметра и может прокладываться в пластиковых трубах.
Нагревательный кабель Термо.
Является одним из главных элементов системы обогрева кровли и водостоков.
В комплект также входит монтажная лента для крепления к основанию из бетона, изолирующая гофрирующая трубка, а также инструкция на русском языке. Сечение кабеля составляет 6,7 мм.
К преимуществам изделия стоит отнести защиту жил специальным экраном из алюминиевой фольги, наличие дополнительной изоляции и армирование кабеля с применением стекловолокна.
К основным опциям стоит отнести наличие двух зон управления, небольшое потребление энергии, удобное программирование и наличие аварийного реле.
Устройство четко фиксирует параметры температуры и влажности. Диапазон рабочих температур составляет от 0 до 5 градусов Цельсия. Номинальный ток - 16 А.
Термостат ETR/F-1447A.
Это надежный терморегулятор, который устанавливается в щитках с помощью DIN-рейки.
Устройство применяется для стаивания снега и льда на водостоках и крышах небольших сооружений.
В нем предусмотрен выносной датчик, контролирующий температуру воздуха. Диапазон рабочих температур от -15 до +10 градусов Цельсия.
Установка может производиться вручную. Верхний предела нагрузки составляет 3,6 кВт. Номинальный ток - 16 Ампер.
Термостат ETV 1991.
Модель, которая монтируется в щитах на специальную DIN-рейку. Применение возможно для отопления всего помещения или обогрева пола.
Одна из сфер применения - обеспечение стаивания льда и снега на крышах, подогрев трубопроводов и защита внешних площадей.
Особенности - нагрузка до 3,6 кВт, а также возможность подключения выносного датчика температуры.
Диапазон работы составляет от 0 до +40 градусов Цельсия. Номинальный ток - 16 А.
Нагревательный кабель из Германии Hemstedt с длиной 16 м.
Изделие предназначено для обогрева водостока или желоба, имеющего длину до 8 метров.
Мощность составляет 25 «квадрат» на погонный метр. К особенностям стоит отнести стойкость к УФ лучам и возможность укладки в две трассы.
Общая мощность комплекта составляет 380 Вт. Управление системой производится вручную. Температурный диапазон - от +5 до +40 градусов Цельсия.
Двухжильный кабель DEVIsafe 20T.
Изделие предназначено для обогрева крыш, водостоков и желобов. Оно отличается стойкостью к УФ излучению и атмосферным осадкам.
Конструктивно имеет две жилы с экраном, выполненным из фольги и медной оплетки.
Верхний предел температуры составляет 65 градусов Цельсия. Длина «холодного» кабеля - 2,3 м. Тип изделия - резистивный. Кабель имеет диаметр равный 6,9 мм.
Кабель FS10 36 метров.
Предназначен для обогрева водостоков. Нагревательный элемент состоит из штепсельной вилки, термодатчика, электрического «холодного» и «горячего» кабеля, а также проводки «холодного» подключения длиной 2 метра.
Кабель отличается простотой монтажа. Его крепление производится с помощью хомутов, а рабочий диапазон температур составляет от -15 до +5 градусов Цельсия.
Управление системой производится в автоматическом режиме. Питание осуществляется от бытовой сети 220-240 Вольт.
Кабель Profi Therm.
Предназначен для обогрева водосточных труб и кровли с одной жилой и мощностью от 23 до 140 Вт.
Это продукт украинского производства, который снабжается соединительными муфтами по две для каждой из секций.
Изделие применяется (кроме уже упомянутого назначения) для обогрева ступеней, паркингов, дорожек и прочих конструкций.
Верхняя и нижняя температура окружающей среды составляет +75 и -20 градусов соответственно. Управление производится в автоматическом режиме. Напряжение питания - 220 В.
Кабель с термическим ограничителем длиной 22 метра.
В основе изделия две жилы, имеющие фотополимерную изоляцию. Биметаллический термостат обеспечивает работу при температуре до +5 градусов Цельсия. Отключение производится при +15 градусов Цельсия.
Основной сферой применения является обогрев труб водоснабжения. Диаметр - 8,2 мм. Максимальная рабочая температура - + 65 градусов Цельсия. Длина «холодного» участка - 2 метра Общая мощность комплекта - 220 Вт.
Кабель SMCT-FE 30W/m с двумя жилами и мощностью 4 кВт от Thermopads (Великобритания).
Мощность составляет 30 Вт на кв. метр. Основной сферой применения является утепление кровли, а также обеспечение уличного обогрева.
Общая длина составляет 134 м, а его толщина - 6 мм. К преимуществам стоит отнести минимальные потери и оптимальное использование тепла. Средний срок службы (по гарантии) составляет 10 лет.
Двухжильный кабель TXLP/2 R.
Предназначен для обогрева кровли и водосточных труб мощностью 28 Вт/метр.
Производителем изделия является Норвегия, компания Nexans. Сфера применения - нагрев ступенек, площадок, водостоков, кровли, резервуаров и труб.
Этот тип изделия надежно защищен от влаги, перегрева и УФ лучей. Он снабжается безмуфтовым соединением, что гарантирует безотказную работу кабеля в местах стыка силовой и нагревательной части кабеля.
Работа осуществляется в автоматическом режиме. Верхний предел температуры - 65 градусов Цельсия. Гарантия - 2 года.
Нагревательный кабель Hemsted длиной 19 м.
Антиобледенительная система, предназначенная для 9 м желоба и водостока. К особенностям можно отнести стойкость к УФ лучам и общую мощность 460 Вт.
Укладка кабеля производится в две трассы. Максимальная температура должна составляет 40 градусов Цельсия. Управление производится в ручном режиме. Мощность изделия составляет 25 Вт/м.
Пользу систем обогрева кровли и водостоков сложно переоценить. Они способствуют продлению ресурса кровли, устраняют наледь, защищают от образования сосулек, улучшают работу водостока и снижают риски появления протечек.
При отсутствии опыта таких работ лучше привлекать специалистов, которые знают схемы монтажа, четко соблюдают технологию работы и производят настройку системы с учетом современных требований.
5 / 5 ( 1 vote )
В статье дана информация по правильному выбору надёжной системы обогрева крыши и водостоков для своего дома или дачи. Прочитав статью, Вы получите много полезной и важной информации, которая будет нелишней в процессе строительства и поможет задавать правильные вопросы при заказе обогрева кровли. в строительной фирме и обязательно сделаете правильный выбор, основываясь на советах и рекомендациях, полученных в моей статье.
Система обогрева кровли помогает защитить кровлю от воздействия непогоды в зимний период
Обогрев кровли и его функции
Сейчас такое новшество только входит в широкое использование. Многие люди пренебрегают работами по антиобледенению крыши, потому что боятся лишних трат электроэнергии и денежных средств на создание самой системы. Однако стоит задуматься о том, что такой подход может привести к ускоренному выходу из строя кровельного пирога. Это повлечёт за собой внеплановый ремонт, а, следовательно, и лишние финансовые затраты. Давайте разберёмся, как же обогрев кровли защищает крышу.
Итак, использование данной системы позволяет избавиться от систематической наледи, которая наносит значительный вред строению, нарушая его гидроизоляцию. Кстати говоря, не стоит надеяться, что проблему решит своевременная чистка. Она не справится со всем объёмом влаги, скапливающимся на крыше и водостоках. К тому же, при обогреве кровли, вы избавляетесь от падающих сосулек и снега, тем самым повышаете безопасность.
Есть и другие способы борьбы с обледенением. Например, обустройство специальной вентиляционной системы чердака или обработка кровли антиобледенительными эмульсиями. Однако все эти методы несовершенны, требуют постоянных финансовых затрат и забирают у вас большое количество времени, а также понижают температуру внутри здания. Поэтому лучший вариант – это правильный обогрев крыши.
Монтаж обледенительного канала поможет избавиться от многих проблем
Что такое система обогрева кровли
Называется она по-разному: система снеготаяния, система обогрева или антилёд. Состоит такое приспособление из большого количества датчиков, проводов, исполнительных и контрольно-измерительных приборов, а также нагревательных элементов. Такой комплекс предотвращает образование обледенения на поверхности кровли и не даёт скапливаться излишкам снега.
Не стоит обогревать всю поверхность крыши, поэтому для установки обогревателей выбираются определённые места, являющиеся самыми подверженными скапливанию льда и снега, а также места, которые могут пропускать влагу внутрь кровельного пирога. Так система должна обязательно охватывать края скатов и поверхность ендовы, а также покрывать всю длину водостоков.
Важно! Система обогрева кровли должна обязательно располагаться ниже снегозадержателей. Во-первых, это позволит не тратить слишком большое количество электроэнергии на прогрев участков крыши, которые этого не требуют. Во-вторых, таяние снеговой шапки на крыши повышает теплопроводность кровельного пирога, что влечёт за собой ускоренную потерю тепла.
Также удобно то, что кабели можно монтировать и после окончания строительства в любое свободное время, потому что система чаще всего располагается на поверхности кровельного материала.
Кабель для обогрева кровли можно монтировать в любое время
Если система обогрева кровли вашего дома выполнена правильно и грамотно, то вы можете забыть о падающем с крыши снеге. Ещё такое приспособление облегчает нагрузку на стропильную систему, что способствует большей долговечности кровельного пирога. Дополнительно вы получите хорошую защиту водостока. Ведь часты случаи, когда он трескается от заледеневшей скопившейся внутри воды.
Кстати говоря, антиобледенительная система избавляет хозяев дома от регулярной ручной чистки кровельного материала.
проведения кровельных работ любой сложности под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Как устроена система обогрева крыши
Давайте разберёмся, какие же основные элементы входят в состав системы и как они должны располагаться.
Примерная схема прокладки обогревательной системы на крыше
Весь комплекс обогревательного оборудования обычно состоит из трёх основных составляющих.
Блок обогрева включает в себя сеть одинарных или двойных обогревательных проводов. Также в этом пункте стоит указать, что в качестве нагревательного элемента может использоваться и специальная плёнка. Важно, чтобы обогревательные элементы отвечали определённым требованиям. Они должны быть приспособлены к резким перепадам температуры, а также к скачкам напряжения. Ещё система должна быть устойчива к избытку влаги. Если вы планируете ходить по крыше, то стойкость к механическим повреждениям – обязательное требования к блоку обогрева.
Блок информации и распределения предназначен для того, чтобы контролировать передачу электроэнергии от сети к нагревателям. Эта часть системы даёт информацию в виде показаний датчиков и питает все составные части антиобледенительного комплекса. Установить все датчики и элементы этого блока лучше в местах, куда не попадает влага. Например, на чердаке или под свесом кровли.
Блок управления включает в себя терморегуляторы, датчики погоды, а также приборы, позволяющие изменять температуру кровли и подачу электроэнергии вручную. Возможен вариант с саморегулирующейся системой управления. Здесь отпадает необходимость постоянно регулировать работу обогревательного комплекса, а нужные изменения вводятся автоматически. В этом случае мини-компьютер принимает решения на основе показаний датчиков погоды.
Обледенительный кабель прокладывают и в водосточный канал
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу завершения возведения недостроенных домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Как правильно выбрать систему обогрева
Такие системы различаются в первую очередь по типу нагревательного элемента. Возможны варианты с использованием кабеля или плёночных обогревателей. Второй способ имеет много общего с системой «тёплый пол». Важное отличие в том, что плёнка должна располагаться внутри кровельного пирога, потому что она не рассчитана на серьёзные нагрузки и слабо приспособлена к механическим повреждениям. А вот кабель наоборот, может находиться на поверхности кровельного материала. Но провод может укладываться и внутрь. Это используется обычно при устройстве системы обогрева плоских крыш, а ещё при строительстве многоэтажек. Для обогрева водосточных желобов и труб используется исключительно кабель.
Кабель применяется для наружного обогрева кровли
Характеристики разных видов нагревательных элементов:
Это матрица с изоляцией из полимера и двумя жилами проводов внутри. Также сюда входит металлическая оплётка и дополнительный слой изоляционного материала. Если снаружи становится теплее, то количество токопроводящих путей внутри матрицы уменьшается и вследствие этого температура нагревателя понижается. Достоинств у такого вида нагревателя много. Во-первых, монтаж кабеля выполняется быстро и не требует большого опыта. Во-вторых, сама матрица устойчива к перехлёстам и точечным нагревам, благодаря системе саморегуляции температуры. В-третьих, использовать такой кабель можно в комплексе с абсолютно любыми кровельными материалами. Важным плюсом является то, что система выбирает оптимальную температуру и тем самым предотвращает потребление лишней электроэнергии. Возможна установка таких нагревателей без использования датчиков погоды, а также с помощью саморегулирующегося кабеля можно отапливать водостоки.
Саморегулирующийся провод наиболее легко монтируется на крышу
Резистивный провод
Нагрев происходит из-за сопротивления проводника. Такой кабель может быть двухжильным и одножильным. Изоляция изготавливается из слоя полимера, а на более качественных моделях используется нихромовая сердцевина. При установке такого кабеля нужно обратить внимание на то, что и начало, и конец каждого провода должны обязательно сходиться в одной точке. Существует один довольно серьёзный минус такой системы обогрева: в случае точечного повреждения полностью весь антиобледенительный комплекс выходит из строя. Монтаж производить неудобно, потому что резистивный кабель нельзя резать. Такой способ подходит для обогрева больших площадей кровли.
Резистивная система более сложная, ее лучше доверить опытному мастеру
Плёночный нагреватель
Представляет собой гибкую плёнку, с жилами из карбонового проводника. Греет такой материал всей поверхностью, так как токопроводящие полосы расположены часто и по всей площади нагревателя. Очень удобно перевозить и хранить, потому что продаётся такая плёнка маленькими рулонами. Крепится этот материал только под кровельное покрытие, поэтому использовать его можно только в случае реконструкции крыши или же в процессе строительства. Монтаж такого обогревателя стоит доверить специалистам. При возникновении местных повреждений, система обогрева не выходит из строя, но теряет эффективность. В процессе ремонта всегда есть возможность заменить повреждённый участок плёночного нагревателя. Хотелось бы отметить, что плёнка очень безопасна, она не самовоспламеняется. Равномерный прогрев поверхности даёт хорошую экономию электроэнергии.
Пленочный обогреватель монтируют с внутренней стороны крыши
При выборе материалов стоит обратить внимание на их стоимость. Дороже всего использовать плёночный обогреватель. Саморегулирующийся кабель стоит немного дешевле, а самый бюджетный вариант – это резистивный провод. Но хотелось бы отметить, что обогрев кровли с использованием саморегулирующегося кабеля более экономичен и в перспективе даст неплохую выгоду. Также обратите внимание на то, что установка антиобледенительной системы на поверхность кровли возможна только при наличии снегозадержателей. Иначе вся сеть будет просто сорвана при обильном снегопаде. Различные усовершенствования и опции делают весь комплекс более дорогим, но выбор остаётся всегда за вами. Помните, что заказывать отопительную систему для кровли следует, исходя из особенностей именно вашей крыши.
Систему обогрева выбирают исходя от вида и особенностей кровли
Монтаж системы обогрева кровли
Для начала нужно разобраться, какая же зона крыши требует обогрева. Как уже было сказано, это ендовы, свесы и места скопления большого количества снега и наледи, а также водостоки. Стоит обратить внимание, что польза от частичного обогрева нуждающихся в нём зон значительно ниже, чем от обогрева крыши на всех проблемных участках. После того, как вы определились с площадью, которую стоит обогреть, нужно рассчитать необходимое количество материалов и закупить их.
Итак, после того как выбраны и закуплены все материалы, можно приступать к монтажу. Ниже вы найдёте информацию о том, ка правильно должна производиться установка всей системы.
Опытные руки не допустят ошибок при монтаже системы кабельного обогрева крыши
Первым делом стоит полностью очистить всю поверхность кровли, а также водостоки от мусора или листьев. Далее устанавливается в необходимых местах крепёжная лента. Следующий этап – монтаж соединительной коробки. К ней стоит подвести и закрепить «холодный» конец кабеля, предварительно продетый в гофротрубку. После выполнения этой процедуры следует разложить кабель внутри водосточных желобов, фиксируя его с помощью усиков крепёжной ленты. Теперь нужно закрепить провод внутри водосточной трубы. Для этого кабель крепится к цепи, например, пластиковыми стяжками, а вся эта система продевается в трубу. После этого стоит закрепить верхний сегмент. Нижний край можно зафиксировать, используя металлические стяжки. Далее необходимо разложить петли по поверхности кровли и закрепить их, используя для этого усики ленты. Если же скаты крыши чересчур крутые, то лучше будет добавить пластиковые стяжки. Теперь можно установить датчики погоды. Располагать их следует на северной стороне строения рядом с распределительной коробкой. Следующий этап – проверка всей системы проводов. Качество системы можно определить, измерив сопротивление в цепи и сравнив полученные показания с данными, указанными в паспорте изделия. Остаётся только закрепить внутри помещения щиток управления. После окончания монтажа нужно измерить температуру системы, чтобы сравнить её с данными, введёнными вами.
Строение системы отопления на крыше
Видео описание
С порядком монтажа обогрева кровли, желобов и водостоков можно ознакомиться, посмотрев видеосюжет:
Если проверка показали правильный результат, значит, монтаж антиобледенительной системы выполнен правильно. В этом случае вы получаете хороший надёжный обогрев крыши и водостоков. Такая система позволит увеличить срок службы кровли, а также устранит неудобства, связанные с падением сосулек и снега со свесов.
Заключение
Грамотный выбор и качественный монтаж системы антиобледенения кровли позволит избежать проблемы закупоривания сливных каналов и разрушения всей водосточной системы при сходе снега с крыши. Но проектирование и установку обогрева крыши лучше доверить профессионалам, ведь в противном случае можно получить систему, потребляющую слишком много электроэнергии или не справляющуюся со своими обязанностями.
