Подогрев кровли и водостоков

Все о современных системах электрического обогрева крыши, кровли и водостоков

Вместе с первым бодрящим морозом русская зима приносит немало проблем: тонны снега на крышах, гололед и падающие на голову сосульки. А ведь наледь на крыше – это не только риск для стоящих внизу людей получить серьезную травму, но и постоянное разрушение водостоков и навесных желобов. Не говоря уже о том, что большие перегрузки снегом или льдом способны создать даже перекосы и разрушения крыши. Вооружаться лопатой или обустроить профессиональный обогрев кровли своего дома? Давайте решать вместе!

Проектирование системы антиобледенения – достаточно сложная инженерная задача. Здесь важно учитывать много факторов, начиная от конфигурации кровли и заканчивая расположением всех выступов и козырьков. Но, подойдя к этому процессу ответственно и внимательно изучив эту статью, вы сможете собственноручно установить кабель на крыше своего дома.

Содержание

Счастье на голову, или откуда на карнизе берутся сосульки?

Вам интересно узнать, почему сосульки образовываются именно на краю кровли? И откуда они вообще берутся зимой, ведь для этого снегу нужно растаять?

Все дело в том, что снежинки, попадая на относительно теплую кровлю, тают и просто стекают вниз. Постепенно они преодолевают более теплую по температуре поверхность и попадают на совсем холодный карниз, которых находится за пределами здания и уже не получает от него тепла. Тут-то и замерзает вода, образовывая большие сосульки. А они уже и доставляют нам столько проблем.

Образование на крыше «ледового панциря» говорит о наличии серьезной разницы температур между подогреваемой частью крыши и не подогреваемым карнизом. А причин этому может быть несколько.

Причина №1. Неправильная теплоизоляция

Заметим, что надели на крыше – чаще всего из-за неправильного утепления. Так, если теплопотери дома в значительной мере идут через крышу (ввиду отсутствия нормальной теплоизоляции), тогда это же тепло слегка подтапливает и снег на крыше. А тот, как вы уже поняли, и создает основные проблемы.

И, если наледь на крыше – признак того, что сконструирован кровельный пирог был неправильно, то буквально через два-три года все это выйдет боком: гниющий утеплитель, плесень на стенах и запах сырости. Вот почему в идеале правильно обустроенная кровля в обогреве не нуждается, т.к. наледи на ней не образовывается. Если только погода не шалит.

Причина №2. Особенности климата

По данным метеорологом, за зиму в среднем в России фиксируется до 70 перескоков температуры через отметку в 0°С! А ведь такие колебания как раз и доставляют больше всего проблем. Так, воздух быстро нагревается и быстро охлаждается, снег начинает подтаивать – и тут же превращается уже в лед.

Сильные заморозки за ночь сменяются оттепелью, а затем – неожиданная минусовая температура. Знакомая картина? Погода в той местности именно такая? Особенно проблематичны оттепели, когда за одни сутки уличная температура может легко оказываться по обе стороны от нулевой отметки. В итоге снег на крыше днем подтаивает, а ночью – быстро замерзает.

Причина №3. Сложная конструкция крыши

Своих сложностей добавляют популярные на крыше башенки, внутренние углы, воротники и горизонтальные площадки. Все они формируют дополнительный снежный покров, который доставляет еще больше проблем. Почему проектировщики и рекомендуют для российских широт отдавать предпочтение простой форме крыши с углом наклона от 30°, а в Европе пускай фантазируют, снега у них столько нет.

Чем все это опасно для крыши?

Так чего опасаться? Уже первая замерзшая на карнизе вода образует собой ледяную плотину, перед которой продолжает накапливаться вода. По невидимым физическим законам жидкость теперь начинает двигаться вверх по швам кровельных соединений, как двигается вода в сообщающихся сосудах (именно такие используют в качестве строительного гидроуровня). А это уже в свою очередь становится причиной протечек!

Причем лед умудряется образовываться не только на кровле, но и в желобах, и даже в вертикальных водосточных трубах. И, если талой воде уже нет выхода из-за забитого льдом водостока, она начинает затекать под кровельное покрытие. А уж там выход к утеплителю и внутреннему пространству влага всегда найдет: отверстия на гидроизоляционной пленке после степлера, мелкие разрывы, повреждения, места стыков с кровельными элементами. Результат – сгнившие стропила, сырой утеплитель и размножение грибка по чердачному помещению.

Кроме того, если вы когда-либо встречали сломанные водосточные желоба – знайте, что это дело рук обычной надели и подтаявшего снега, когда нет защитной системы антиобледенения.

Также, если снега на крыше нет, т.к. он постоянно подтаивает и съезжает вниз, тогда само кровельное покрытие будет в итоге подвержено постоянным циклам замораживания и размораживания. А это – ощутимое сокращение срока жизни кровельного покрытия. Причем больше всего страдает мягкая кровля, которая лишается своей каменной крошки и засоряет ею водосливы, керамическая черепица лопается, а под рулонную кровлю в итоге затекает вода. От льда разрывается даже металл.

Вот почему обогрев кровель необходим любому зданию, а не только там, где сосульки грозят свалиться на голову горожанам. Тем более, что современные технические решения довольно просты и доступны каждому.

Почему бы просто не сбросить снег?

Заметим, что и сегодня активно используется механический способ борьбы с наледью и сосульками – это лопата, лом и скребок. Казалось бы, что проще: сбиваем с крыши все это богатство, и готово. Не нужны никакие электрические системы, кабеля или трубы с горячей водой. Но на самом деле недостатки такого метода полностью перекрывают все его плюсы:

  • От замерзшего льда забиваются водостоки и портятся желоба.
  • При чистке крыши легко поцарапать кровельное покрытие, что быстро приведет к его коррозии.
  • Во время чистки снега вместе с ним нередко с крыши съезжает и человек.

Кроме того, опасны и сами водостоки со льдом. Они становятся слишком тяжелыми и в один момент способны просто рухнуть на голову стоящих поблизости людей. И это не говоря о том, какой дорогостоящий ремонт может вас ожидать.

Убедили? Тогда идем дальше!

Зачем ставить обогрев и какие есть варианты?

Есть целых три причины установить на кровлю специальную систему обогрева:

  1. Безопасность людей, животных и личного имущества, которые могут попадать в зону под сосульками и ледяными глыбами. Согласитесь, обидно не только получить сотрясение мозга от скатившейся ледяной глыбы, но и побить любимый автомобиль.
  2. Уменьшение весовой нагрузки на кровлю и все здание, которую может создавать наледь.
  3. Сохранение целостности кровли и водосточной системы, защита от разрушения из-за образования наледи.

Но давайте разберемся с некоторыми отдельными понятиями.

Крыши, на которых и снег, и лед тают при температуре -10°С, называются «теплыми». Вот у них как раз и возникают проблемы с обледенением и без дополнительного обогрева не обойтись никак. Если же лед на крыше тает еще при более низкой температуре, такая крыша называется «горячей», и обычной кабельной системы обогрева уже может быть недостаточно.

Для того, чтобы избавиться от наледи на крыше, сегодня применяют такие методы:

  • Самый редкий вид обогрева кровли на сегодняшний день – это электроимпульсные системы. Для них необходимо дорогое оборудование, которое окупается только за несколько лет, за счет достаточно малого потребления электроэнергии. Но водостоки и желоба таким способом не защитить от наледи.
  • Обогрев крыши нагревательным кабелем – самый современный и безопасный способ избавления от наледи. Такой системой удобно обогревать не только край кровли, но и желоба и водостоки, причем самой сложной конструкции.
  • Третий способ – нанесение на крышу специальных эмульсий, которые предотвращают обледение. Но эмульсии стоят недешево, и наносить их на кровлю за одну зиму нужно несколько раз.

Наиболее популярен электрический обогрев кровли и присоединенных водостоков, о чем и пойдет речь дальше.

Обустройство электрического обогрева кровли и водостоков

Итак, самое простое и популярное решение проблемы – прогреть карнизы змейкой. На 1 метр карниза нужно будет установить 6-8 метров кабеля, чтобы достигнуть мощности около 180 Вт/м на этот же квадрат.

Есть и более экономное решение, разработанное некоторыми современными фирмами: под кабель монтируются листы меди или стали, что менее эффективно. Такой установке достаточно работать с мощностью 30 Вт/м, т.к. тепло будет распределяться от кабеля уже на 25-30 см. А всего энергопотребление будет снижено в 6-8 раз, что довольно существенно для частного дома. Заметим, что такие обогревательные системы еще и на порядок пожаробезопаснее.

Суть работы данной системы

Состоит система обогрева кровли из таких элементов:

  1. Кабель нагревательный.
  2. Автоматика.
  3. Дополнительные элементы для крепления.
  4. Электрораспределительная сеть.

Сердце нагревающего кабеля – это греющая матрица, и разные производители дают разный ее срок службы.

Подбор необходимого оборудования

Сложная автоматическая система предполагает расположение в самых критических местах датчиков, которые смогут отслеживать температуру и автоматически включать обогрев тогда, когда есть опасность образования наледи. Причем отслеживать они могут не только температуру, но и влажность. Вот почему автоматическая система хоть и выходит дороже обычного резистивного кабеля на 20%, зато экономит саму электроэнергию.

А вот для вопроса, какой кабель лучше – резистивный или саморегулирующийся – однозначного ответа нет. Дело в том, что на крышах простой конструкции устанавливать резистивный кабель экономически выгоднее, ведь сложной автоматики для него не нужно: просто настраиваем кабельную систему на нужный диапазон температур. А вот крыши с разными скатами, мансардными окнами и другими конструктивными элементами резистивная система уже не эффективна – нужна саморегулирующая. Хотя еще саморегулирующийся кабель можно резать на куски прямо во время монтажа, почему и всю нагревательную систему с ним намного проще спроектировать.

Конечно, нередки и такие ситуации, когда на одной крыше необходимо комбинировать целых две системы ради достижения желаемого результата.

Тонкости монтажа

Крепить систему обогрева лучше в теплое время года. Далее мы расскажем про обогрев плоской и скатной кровли в отдельности.

Обогрев плоской кровли

Самый простой обогрев – плоской кровли с парапетами и внутренними воронками. В этом случае достаточно обогревать только сами воронки или водосточные трубы.

Здесь уже кабель устанавливать нужно во всех наружных трубах. Если же есть перелив из разных уровней кровли, тогда обогреваем и место перелива, и вероятный путь талой воды к самому близкому водоприемнику.

Обогрев скатной кровли

Укладывается нагревательный кабель обязательно во всех желобах и водосточных трубах по периметру кровли. Дополнительно вы можете установить систему обогрева в таких проблемных местах, как ендова и сложные части крыши.

Если же по краю кровли нет ни водосточной трубы, ни желоба, тогда под крышей просто подвешиваем одну нитку кабеля – она «обрежет» сосульки.

Отметим, что навесные водосточные желоба обогревать приходится меньше, чем встроенные – просто учитывайте это при проектировании дома.

Кроме того, безопаснее крепить кабель на специальную ленту, которая сохраняет кровельное покрытие в целостности:

Как выбрать качественные комлектующие?

Есть два основных показателя, которые характеризируют качество нагревательного кабеля. Так, это мощность в покое, которую измеряют при температуре воздуха в 0°С и рабочая мощность, которую измеряют во льду, при его температуре 0°С. Обычно оба эти показателя производители указывают прямо на греющем кабеле.

К сожалению, со временем мощность всегда уменьшается, и чем хуже кабель по качеству – тем быстрее. А уменьшение мощности нагревательного кабеля всегда приводит к тому, что система обогрева все хуже и хуже справляется со своими функциями. Только самые дорогие кабеля способны не менять свою мощность в течение 10-ти лет.

Но берите во внимание такие тонкости. Так, зарубежный производитель обычно указывает мощность кабеля при сетевом напряжении в 240В, тогда как в России оно составляет 220В. А, значит, мощность такого кабеля на деле меньше 10%, что важно для точных подсчетов. Поэтому лучше приобретать нагревательные кабеля таких компаний, которые разрабатывают свою продукцию также специально для России. Заметим, что нередко проектировщики перестраховываются и советуют покупателем смонтировать более мощный кабель, чем это необходимо.

Ради собственной же безопасности старайтесь использовать оригинальные комплектующие от того же производителя, что и кабель. Причем требовать это нужно от поставщиков, которые всегда стремятся сэкономить. Еще лучше – обращаться напрямую в официальное представительство: таковые легко найти в интернете и у них можно сразу заказать профессиональную установку.

Важно, чтобы внешняя оболочка кабеля была стойкой к ультрафиолетовым лучам и не разрушалась со временем.

Главное – избежать ошибок!

А теперь давайте разберем все самые досадные ошибки монтажа нагревательного кабеля, которые легко могут привести к проблемам.

Ошибка №1. Грубый монтаж

Если крепить кабель небрежно, его легко можно переломать в нескольких местах. Из-за этого в итоге оказывается разрушена вся система обогрева.

Ошибка №2. Подвижность

Если кабель подвижен из-за того, что прикреплен только на монтажную ленту – такой не продержится и двух лет. А все потому, что на него будет постоянно оказываться механическое воздействие снегом и льдом.

Ошибка №3. Неправильный крепеж

Нагревательный кабель для крыш нельзя крепить лентой, которую используют для монтажа теплых полов. Используемые зажимы совершенно не подходят для крепления кабеля, и легко разгибаются под давлением съезжающего снега. Почему тогда зажимы применяют для полов? Это – временная мера, и их функция заканчивается тогда, когда пола заливают цементной стяжкой.

Не подходит также для этой цели и специальный пластиковый крепеж для кабелей, если он монтируется на щелчок. За несколько лет такое крепление рассыплется от хрупкости из-за ультрафиолетовых лучей. И уж тем более нельзя крепить белые пластиковые стяжки – только черные, и только от хорошего производителя. Обычные стяжки не для кровли стоят, конечно, дешевле, и визуально держат кабель не хуже, но больше одной зимы они не проживут.

Ошибка №4. Избыток крепежных отверстий

Любое отверстие в кровли, даже хорошо заделанное герметиком, с годами начинает протекать. А потому абсолютно неправильно стремиться к тому, чтобы закрепить кабель как можно крепче.

Ошибка №5. Неправильная изоляция кабеля

Если на кончик нагревательного кабеля установлена термоусадочная трубка и обжата пассатижами, то при разогреве провода будет потеряна герметичность. Представляете себе последствия?

Ошибка №6. Отсутствие троса

Нагревательный кабель, конечно, можно спустить в водосточную трубу и без троса, но тепловые расширения и тяжесть льда сделают свое дело – система оборвется.

Ошибка №7. Использование не того кабеля

Силовые кабеля, не предназначенные для укладки именно не кровле, использовать нельзя: система будет постоянно отключаться, и не исключено поражение током тех, кто к ней прикоснется.

Читайте также:  Укладка мягкой кровли зимой

Не нужно также класть кабель там, где в нем нет необходимости – на ограждении кровли, например. Это просто лишний расход энергии, и не больше.

Обогрев водостоков: монтаж системы обогрева кровли и водостоков своими руками

Ранней весной и поздней осенью все домовладельцы сталкиваются с проблемой обмерзания кровельных скатов и замерзания внутри водостоков талой воды. Если ее своевременно не решить, безопасности людей, как и сохранности их имущества, будут угрожать срывающиеся с крыши крупные сосульки и смерзшиеся комья снега.

Хорошее решение – обогрев водостоков, что позволит предотвратить образование наледи. В этом материале речь пойдет о том, для чего нужно обустраивать систему водостока обогревом. Также мы расскажем о том, какие материалы для этого потребуются и подробно опишем суть процесса.

Стоит ли греть водосток?

В зимние месяцы в большинстве регионов на территории нашей страны господствуют морозы и обильные осадки. В результате на кровле накапливаются большие массы снега. Повышение температуры провоцирует сначала их подтаивание, а позже и активное таяние.

Днем растаявшая вода сбегает на края крыши и в водостоки. Ночью она замерзает, что приводит к постепенному разрушению элементов кровли и водостоков.

На краях крыши скапливаются сосульки и конгломерат из смерзшегося снега и льда. Время от времени они срываются вниз, угрожая безопасности находящихся внизу людей и их имуществу, целостности водосточной системы и элементам декора фасада.

Предотвратить все эти неприятности можно только путем обеспечения беспрепятственного отвода растаявшей воды. Это возможно только при условии обогрева краев кровли и водосточной системы.

Бывает, что в целях удешевления стоимости системы обогрева ее укладывают только на поверхность кровли. Владелец пребывает в полной уверенности, что этого будет вполне достаточно.

Однако это не так. Вода будет поступать в водосточные желоба и трубы, где в конце дня и замерзнет, поскольку обогрева там нет. Водостоки окажутся забитыми льдом, поэтому не смогут принимать талую воду. Помимо этого появляется опасность их механического повреждения.

Таким образом, чтобы получить хороший результат, следует обустраивать обогрев кровли и окружающих ее водостоков. В большинстве случаев греющий кабель монтируется на кровельные карнизы, внутри желобов водостока и в воронках, на участках стыков фрагментов крыши, по линиям ендов.

Кроме того, обогрев обязательно должен присутствовать по всей длине водосточных труб, в водосборниках и дренажных лотках.

Особенности обустройства системы обогрева

Способы обогрева кровель разных типов могут разниться. Речь идет о так называемых «холодных» и «теплых» крышах. Разберем особенности каждого варианта.

Обогрев холодной кровли

Так называют крышу без теплоизоляции по скатам с хорошей вентиляцией. Чаще всего такие кровли находятся над нежилыми чердачными помещениями. Они не пропускают наружу тепло, поэтому снежный покров на них не подтаивает в течение всей зимы.

Для таких конструкций будет достаточно установки обогрева водостоков. Линейная мощность уложенного кабеля должна постепенно увеличиваться. Начинают с 20-30 Вт на п/м и заканчивают 60-70 Вт на каждый метр водостока.

Как обогреть теплую кровлю?

Теплой считается крыша с теплоизоляцией. Они пропускают тепло наружу, благодаря чему даже при отрицательных температурах на поверхности теплой кровли снеговой покров может подтаивать. Образовавшаяся вода течет на холодные фрагменты крыши и замерзает, при этом образуется наледь. По этой причине необходимо обустройство обогрева края кровли.

Оно реализуется в виде уложенных по кромке крыши отопительных секций. Их кладут в виде петель шириной 0,3-0,5 м. При этом удельная мощность получившейся отопительной системы должна составлять от 200 до 250 Вт на каждый квадратный метр. Обустройство обогрева водостоков реализуется аналогично тому, что используется для холодной кровли.

Устройство системы обогрева водостока

Для обогрева крыши и водостоков чаще всего используется система с греющим кабелем. Рассмотрим ее основные элементы.

Распределительный блок и датчики

Распределительный блок предназначен для коммутации силовых (холодных) и нагревательных кабелей.

В состав узла входят элементы:

  • сигнальный кабель, который соединяет датчики с блоком управления;
  • силовой кабель;
  • специальные соединительные муфты, использующиеся для обеспечения герметичности системы;
  • монтажная коробка.

Блок может быть установлен непосредственно на крыше, поэтому должен быть хорошо защищен от влаги.

В работе системы может использоваться три разновидности детекторов: воды, осадков и температуры. Они располагаются на крыше, в желобах и водостоках. Их основная задача – сбор информации для автоматического управления обогревом.

Собранные данные поступают в контроллер, который анализирует их, принимает решение о выключении/включении оборудования и выбирает оптимальный режим функционирования.

Контроллер и щит управления

Контроллер – мозг всей системы, отвечающий за ее работу. В самом упрощенном варианте это может быть какой-либо терморегуляторный прибор. При этом минимальный рабочий диапазон устройства должен находиться в пределах от +3 до -8 градусов С. В этом случае контроль и переключение системы полностью автоматизировать не удастся, потребуется вмешательство человека.

Более удобный для эксплуатации вариант – использование сложного электронного управляющего устройства с возможностью программирования. Такое оборудование способно самостоятельно контролировать процесс таяния осадков, их количество, следить за температурой.

Контроллер оперативно реагирует на происходящие изменения и принимает оптимальные решения, выбирая лучший в существующих условиях режим работы оборудования для обогрева.

Щит управления предназначен для управления всей системой и обеспечения безопасности при ее эксплуатации.

Для обустройства узла обычно используются элементы:

  • трехфазный входной автомат;
  • УЗО (оно же устройство защитного отключения);
  • контактор четырехполюсный;
  • сигнальная лампа.

Помимо этого потребуется поставить на каждую фазу однополюсные защитные автоматы, а так же защиту цепи термостата.

Кроме этого, в процессе монтажа потребуются детали для крепления: кровельные гвозди, шурупы, заклепки. Понадобятся термоусадочные трубки и специальная монтажная лента.

Как выбрать греющий кабель?

Пожалуй, самым важным элементом системы можно считать греющий кабель. На практике выбирают между устройствами двух видов: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим все минусы и плюсы использования обоих вариантов.

Особенности кабеля резистивного типа

Отличается простотой принципа работы. Внутри такого кабеля находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она начинает быстро разогреваться и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем очень проста в эксплуатации и не требует больших затрат.

Основными преимуществами использования кабеля такого типа считается отсутствие при запуске стартовых токов, низкая стоимость резистивного провода и присутствие постоянной мощности.

Последнее утверждение можно отнести к спорным. Поскольку в некоторых случаях постоянная мощность будет, скорее, недостатком. Так случится, если участки системы будут испытывать потребность в разном количестве тепла. Часть из них может перегреться, а остальные, напротив, недополучат тепло.

Для регулирования степени обогрева системы с резистивным кабелем обязательно используются терморегуляторы или другие приборы.

Эффективность и экономичность функционирования такой системы зависит от правильности их настройки, поэтому реальность достаточно часто бывает далека от желаемого. В этом резистивный кабель значительно уступает саморегулирующемуся.

Специалисты рекомендуют по возможности укладывать зональный резистивный кабель. Эта разновидность отличается наличием нагревательной нити из нихрома. Ее погонная мощность не зависит от размера, при необходимости кабель можно разрезать.

Также к достоинствам греющего кабеля можно отнести простоту его монтажа и длительную эксплуатацию.

Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы

Отличается более сложным устройством. Внутри такого кабеля две греющие жилы, вокруг которых находится особая матрица. Она «настраивает» сопротивление кабеля в зависимости от того, какова температуры окружающей среды. Чем она выше, тем меньше кабель греется, и наоборот, чем холоднее вокруг, тем лучше он нагревается.

Достоинств у саморегулирующегося кабеля много. Прежде всего, для его нормальной работы не требуется монтажа комплекса приборов управления: детекторов и терморегуляторов. Система будет настраиваться самостоятельно, причем перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем, не произойдет.

Саморегулирующийся провод можно разрезать. Минимальная длина отрезка – 20 см, его эксплуатационные характеристики не изменятся от длины. В процессе монтажа кабели при необходимости можно перекрещивать и даже перекручивать, они будут работать в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля очень проста. Он может быть смонтирован снаружи или внутри обогреваемого объекта.

Есть у системы и недостатки. Прежде всего, это стоимость. Саморегулирующийся кабель стоит примерно в 2-3 раза дороже резистивного. При этом нужно учесть, что в эксплуатации он обойдется дешевле. Еще один минус – постепенное старение саморегулирующейся матрицы, вследствие чего со временем саморегулирующийся кабель выходит из строя.

Подробнее о особенностях выбора сааморегулирующегося кабеля читайте далее.

Расчет системы обогрева

Специалисты советуют выбирать для системы обогрева кровли и водостоков кабели мощностью не меньше 25-30 Вт на метр. Нужно знать, что греющие кабели обоих типов используются и для других целей. Для обустройства теплых полов, например, но их мощность намного ниже.

Потребляемая мощность оценивается в активном режиме. Это период, когда система работает с максимальной нагрузкой. Длится он суммарно от 11 до 33% всего периода холодов, который условно длится с середины ноября до середины марта. Это средние значения, для каждой местности они разные. Мощность системы нужно вычислять.

Для ее определения необходимо знать параметры водосточной системы.

Приведем пример расчетов для стандартной конструкции с сечением вертикального водостока 80-100 мм, диаметр трубы-желоба 120-150 мм.

  • Нужно точно замерить длины всех желобов для стока воды и сложить получившиеся величины.
  • Результат необходимо умножить на два. Это длина кабеля, который будет проложен по горизонтальному участку системы обогрева.
  • Измеряется длина всех вертикальных водостоков. Полученные величины складываются.
  • Длина вертикального участка системы равна общей длине водостоков, поскольку в этом случае будет достаточно одной линии кабеля.
  • Вычисленные длины обоих участков системы обогрева складываются.
  • Полученный результат умножается на 25. В результате получается мощность электрообогрева в активном режиме.

Такие расчеты считаются приблизительными. Более точно все можно рассчитать, если воспользоваться специальным калькулятором на одном из интернет сайтов. Если самостоятельные расчеты сложны, стоит пригласить специалиста.

Выбор места для укладки кабеля

Собственно, система обогрева для водостоков не так уж и сложна, однако чтобы она работала максимально эффективно, следует укладывать кабель на всех участках, где образуется наледь, и в местах схода растаявшего снега.

В кровельных ендовах кабель монтируется вниз и вверх, протяженностью на две трети ендовы. Минимум – в 1 м от начала свеса. На каждый квадратный метр ендовы должно приходиться 250-300 Вт мощности.

По кромке карниза провод укладывается в виде змейки. Шаг змейки для мягких кровель – 35-40 см, на жестких кровлях его делают кратным рисунку. Длина петель выбирается с таким расчетом, чтобы на обогреваемой поверхности не возникало зон холода, иначе здесь будет образовываться наледь. Кабель укладывается на линии отрыва воды по капельнику. Это может быть 1-3 нити, выбор осуществляется исходя из конструкции системы.

Греющий кабель монтируется внутри водосточных желобов. Обычно здесь укладываются две нити, мощность подбирается в зависимости от диаметра желоба. Внутри водостоков укладывается одна греющая жила. Особое внимание следует уделить выходам труб и воронкам. Обычно здесь требуется дополнительный обогрев.

Технология обустройства системы обогрева

Предлагаем изучить подробную инструкцию по монтажу системы обогрева кровли и водостоков своими руками. Процесс устройства греющей системы для водостоков включает ряд стандартных шагов:

Обогрев кровли крыш и водостоков

Мы предлагаем

Консультации

Выезд на замер

Составления технико-коммерческого предложения

Проектные работы

Поставка материалов и оборудования

Гарантийное, постгарантийное обслуживание

Диагностика и ремонт

Заказать обогрев кровли и водостоков

Для чего нужен обогрев кровли

Природные особенности нашей страны вынуждают активизировать силы по защите кровли от наледи и снега. Особенно актуальна эта проблема в связи с резкими перепадами температуры в межсезонье и зимнее время. Частая смена температуры приводит к тому , что снег начинает подтаивать и подтекать, а затем снова замерзает. Благодаря чему образуется наледь а так же сосульки. Что приводить к повреждению кровли и водосточные труб. Образовавшаяся наледь становится угрозой для здоровья прохожих. Эти проблемы решаются установкой антиобледенительной системы.

Система кабельного обогрева – это инструмент борьбы с обледенением крыши, замерзанием водостоков, в состав которой входят греющие электрические кабели. Установка обогрева избавит от протечек крыши в осенне-весенний период, повреждений, деформаций желобов и водостоков, предотвратит падение сосулек, наледи на прилегающую территорию. Обогревая кровлю, система обеспечит постепенное стаивание снега, льда на крыше и в водосточных стоках в периоды температурных изменений. Применять обогрев кровли рекомендовано МосКомАрхитектуры еще в 2004 году для всех реконструируемых а так же строящихся зданий.

Электрообогрев по типу кровли:

Антиобледенительная система может быть установлена на любой тип кровли – теплую или холодную, плоскую или скатную.

У зданий с плоской кровлей основная проблема заключена в замерзании водосточных воронок либо труб. Промерзание водоотводных труб может достигать полутора метров. Из-за этого происходит затоплению поверхности крыши в период таяния снега и протеканию талой воды в верхние этажи здания через мельчайшие трещины и дефекты. Как итог трещины увеличиваются, образуются новые, могут наблюдаться разрывы водосточных труб а так же другие последствия. Правильно установленная система обогрева решает эти проблемы.

Необходимо:

  • Обогреть воронки и площадки вокруг них
  • Обогреть водосточные трубы по всей длине (либо на длину промерзания)

У скатных крыш с подвесными желобами, слабое место – край кровли, желоба и водостоки. Эти элементы больше всего подвергаются обледенению. На краю крыши а так же по линии желоба может образоваться снежная шапка, которая во время оттепели превратится в наледь и сосульки. Для скатной кровли потребуется комплекс решений. Термокабель в таком случаи необходимо монтировать по краю кровли, в водосточных трубах и в подвесном желобе. Целесообразна будет так же установка на скатной крыше системы снегозадержания, которая предотвращает сползание снежной массы и последующее её падение. В таком случаи греющий кабель укладывается змейкой от края кровли до снегозадержателей.

Немаловажной особенностью в конструкции кровли является исполнения теплоизоляционного слоя.

Холодная кровля имеет минимальный уровень потери тепла. Достаточно обогреть желоба и водостоки такой кровли. В то время как обогрев теплой кровли требует установки дополнительных греющих кабелей на ендовах, карнизах, мансардных окнах, примыканиях и свесах. В случае если кровля обледеневает полностью, установка обогрева может быть нерациональной и слишком дорогой, и здесь стоит подумать о реконструкции крыши здания.

Состав системы “Антилед”:

  • Греющий кабель и комплектующие
  • Силовые кабели и комплектующие
  • кабеленесущие системы
  • Система управления и защиты
  • Крепёжные элементы и расходные материалы
Читайте также:  Утеплитель для скатной кровли как выбрать

Греющие кабели

В системах антиобледенения кровли применяют несколько видов кабеля :

Резистивный греющий кабель

Наиболее доступный и недорогой греющий кабель. Отличается хорошей эластичностью, эффективен при обогреве края кровли на скатных крышах. Его достоинством является равномерный нагрев по всей длине, среди недостатков – отсутствие возможности регулировки тепла. При использовании данного типа кабеля необходимо точно знать нужную длину.

Зональный греющий кабель

Греющий кабель с зональным распределением отличается более сложной конструкцией чем резистивный кабель. Зональный кабель так же как резистивный эффективней всего использовать для обогрева края кровли. Цена зонального кабеля выше резистивного.

Саморегулирующийся греющий кабель

Достоинством данного кабеля является отсутствие перегрева. В случае если температура снижается, сопротивление кабеля становится выше и увеличивается количество выделения тепла, если температура повышается, сопротивление кабеля уменьшается, снижая уровень выделяемого тепла. Наиболее эффективен при обогреве водостоков и желобов. В определенных случаях не плохо показывает себя при обогреве края кровли. Саморегулирующий кабель можно разрезать и использовать отрезки необходимой длины, это позволит несколько уменьшить затраты, так как стоимость его значительно выше, чем резистивного и зонального кабелей. Однако не стоит бояться более высокой цены, так как затраты на установку саморегулирующегося кабеля окупаются достаточно быстро.

Система электроснабжения (электрический кабель и комплектующие, кабеленесущие системы)

Система электроснабжения основной компонент системы антиобледенения. Состоит из электрических кабелей, распределительных коробок, устройств заземления.
Соединительная коробка – обязательный компонент системы обогрева. Через распределительные коробки происходит коммутация греющих кабелей с электрическим. Степень защиты соединительной коробки должна быть не ниже IP 65.

Система управления и защиты

Система управления – состоит из управляющей аппаратуры и шкафа управления обогревом. На основе управляющей аппаратуры происходит сбор данных необходимых для управления обогревом. Данные являются системой управляющих сигналов. Благодаря которым обогрев работает в установленных температурных режимах. Управляющая аппаратура включает датчики температуры, датчики влажности, датчики осадков, аппаратуру для терморегуляции. Модуль управления помещается в шкаф управления системой электрообогрева.

Шкаф управления электрообогревом (ШУО) предназначен для установки в него электрических приборов и аппаратов, обеспечивающих управление обогревом, аппаратов защиты от коротких замыканий и превышения допустимого тока утечки на землю.

ШУО обеспечивает:

  • Комплексную защиту питающих цепей и электропотребителей;
  • Выбор режимов управления: автоматический или ручной;
  • Автоматическое управление системой электрообогрева от датчиков температуры и влажности;
  • Автоматическое отключение электропотребителей при коротком замыкании или срабатывании теплового реле, встроенного в автомат защиты двигателя;
  • Автоматическое отключение электропотребителей при пропадании одной из фаз, перекосе или неправильной последовательности подключения фаз и автоматическое включение при ее появлении;
  • Визуальное отображение рабочего или аварийного состояния каждой группы электропотребителей;

В шкафу управления обогревом может быть размещен терморегулятор или метеостанция. В зависимости от способа монтажа различают компактные терморегуляторы для уличного исполнения, а также терморегуляторы, монтируемые в самом щите управления. Терморегуляторы в шкафу управления монтируются на DIN-рейку и как правило имеют два диапазона регулирования температуры – верхний и нижний. Терморегулятор обеспечивает работу электрообогрева в заданном температурном диапазоне.

Метеостанция – прибор, который управляет обогревом по нескольким параметрам. Учитывает температура воздуха, количество осадков и количества воды в желобах и трубах. Запуск обогрева осуществляется после обработки всех параметров. Датчик, контролирующий температуру, отмечает диапазон от -10 до +3 градусов, после чего обращается к датчику осадков. Если осадков нет – электрообогрев не включается, при выпадении осадков в заданном температурном режиме система включается. Главным преимуществом установки метеостанции является существенная экономия путем снижения расхода потребляемой электроэнергии. Среди недостатков, невозможность применения метеостанции на теплой кровле.

Система крепежа

Крепления, благодаря которым нагревательные элементы крепятся к обогреваемому объекту, а также закрепляются устройства питания и управления электрообогревом. Используются элементы крепежа различного назначения и видов.

Особенности эксплуатации системы электрообогрева

В начале сезонной эксплуатации системы обогрева кровли необходимо выполнить очистку поверхности крыши и водосточных желобов от мусора и листьев. Для корректной работы системы необходимо очистить от мусора пути оттока талой воды с кровли, датчики и иное установленное оборудование. В местах, где может возникнуть механическое повреждение кабеля сползающим снегом, проверить исправность крепежных элементов. Провести осмотр соединений и распределительных коробок на присутствие влаги, проверить сопротивление изоляции греющего и силового кабелей, работу автоматики и контроллеров.
Во время эксплуатации, достаточно выполнять визуальный контроль аппаратов защиты от коротких замыканий и превышения допустимого тока утечки на землю . Обслуживание электрических систем обогрева должно выполняться специалистами.

Расчет сезонного потребления электроэнергии системой электрообогрева

Эксплуатационные траты на электрообогрев определяются ценой электроэнергии которую потребляет система в период ее эксплуатации.

Их можно вычеслить по следующей формуле:

С– стоимость эксплуатации системы, в рублях

Pn-номинальная мощность обогрева

H-количество рабочих часов в году

S-цена 1кВт/час электроэнергии в рублях.

Для расчета количества часов работы системы необходимо брать период с середины ноября до середины апреля. Электрообогрев будет включена в течение 151 календарного дня по 24 часа в сутки (3624 часа). Стоит также учесть, что 20% времени от выше расчитаного, система будет отключена по причине выхода температуры воздуха за пределы установленного режима.

Поэтому имеющиеся 3624 часа можно умножить на 0,8 рабочего времени и получим в итоге 2900 часа. Расход электроэнергии в системах с саморегулирующимися кабелями будет немного меньше, чем при электрообогреве с резистивными кабелями, поэтому стоимость будет ниже на 10 – 15%.

Особенности расчета стоимости монтажа системы электрообогрева кровли

Цена монтажа электрического обогрева кровли “под ключ” начинается с 300 рублей за погонный метр. Монтаж работы составляют около 30 – 85% от цены комплектующих компонентов. Рассчитывая цену монтажа необходимо учитывать возможность ее увеличения. Это связано с такими факторами как привлечения для установки альпинистов или аренды автовышки, сезонные скачки цен (осенью цены повышаются, в связи со спросом на обогрев). Проект обогрева для каждого здания индивидуален, а зависит от типа крыши, колиества и характера водостоков, желобов, размеров здания, конфигурации крыши, кровельных материалов.

Для расчета электрообогрева кровли нужно:

  • план кровли с учетом всех размеров;
  • количество водосточных труб их высота, диаметр;
  • протяженность и диаметр желобов;
  • количество ендов;
  • описание проблемы, причины установки антиобледенения;
  • фотографии здания.

Цена монтажа обогрева кровли у компаний, устанавливающих системы электрообогрева практически одинакова. Поэтому при поиске исполнителей, которые справятся с задачей обледенения кровли, нужно учесть ряд особенностей.

Обогрев водостоков и желобов

Чтобы крыша не “ехала” –
Держи ее в тепле!

Установка системы кабельного обогрева желобов и водостоков позволит вам

  • сократить объемы ежегодного ремонта кровли на 30%;
  • исключить протечки кровли и связанный с этим ремонт потолков и стен;
  • предотвратить повреждение водосточной системы;
  • исключить опасные работы по очистке водосточной системы из кровли;
  • исключить повреждения кровли при ручной очистке;
  • увеличить срок службы кровли и водосточной системы;
  • обезопасить людей и материальные ценности от падения сосулек и льда.

Состав системы обогрева

Основные типы кабелей для системы обогрева кровли и водостоков

Саморегулирующийся кабель

Не боится самопересечения

Разная мощность на разных участках

Можно отрезать любой длины

Средний срок службы 8 лет

Большие пусковые токи – в 5 раз больше номинальных

Нет системы резервирования – при механическом повреждении кабеля перегорает вся секция

Старение матрицы и потеря мощности

Боится излома, есть минимальный радиус изгиба

Композитный нагревательный кабель

Срок службы 25 лет

Нет пусковых токов

Встроенная система резервирования (обеспечивает высокую “живучесть”)

Можно резать индивидуально (кратно метру)

Отсутствует минимальный радиус изгиба

Композитная оболочка кабеля выдерживает 180 °С (Не боится самопересечения)

Высокая энергоэффективность ( энергопотребление снижено на 30%)

Высокая плотность и эластичность оболочки – затягивается при небольших повреждениях

Гарантия 10 лет

На каждой крыше имеются ключевые зоны, кабельный обогрев которых позволяет предотвратить скапливание снега и образование льда. Как правило, в этих местах прокладывается основной элемент – композитный нагревательный кабель. За счет однородной композитной оболочки мощность тепла, выделяемого греющим кабелем, без потерь выводится на поверхность кабеля, обеспечивая практически мгновенный нагрев и высокое КПД. Данная технология позволяет снизить общее энергопотребление на 30-50% относительно классических решений обогрева кровли.

Тем не менее, каким бы продвинутым ни был греющий кабель, настоящей системой обогрева он становится только после подключения к специальной автоматике, реагирующей на сигналы метео-датчиков (температурный и погодный).

Вариации устройства электрических систем обогрева для различного типа крыш

Благодаря автоматическому управлению, обогрев кровли или водостока включается только при необходимости. При этом мощность нагрева также регулируется автоматически, редко достигая максимальной температуры. Данные функции позволяют добиться высочайших показателей экономичности, повысить срок службы кабельного нагревательного элемента и избежать перегрева кровли.

Помимо обогрева самой крыши важно обеспечить исправную работу системы водостока – водосточных труб, лотков и желобов. Зимой поддерживать эти элементы в исправном состоянии особенно сложно. Чаще всего водосток зимой полностью замерзает, из-за чего нормальный отвод талой воды становится невозможным.

Выход один – обогрев крыши должен быть комплексным. Помимо обогрева кровли не следует забывать о водосточных трубах, желобах и лотках. Только так можно создать максимально эффективную и надежную систему антиобледенения.

Обогрев кровли и водостоков

На любой кровле в зимнее время года могут образоваться сосульки или даже ледяной вал. Узнаем какие средства могут быть применены для устранения таких явлений.

Предлагаем вам ряд технических решений по обогреву кровли, которые помогут бороться с обледенением кровли и водостоков. Практически на любой кровле могут образоваться наледь и сосульки. Это связанно с естественными недостатками конструкции и чревато различными последствиями: от протечек до порчи водосточной системы.

Решения по обогреву кровли и водостоков

  • Назначение и принцип действия
  • Выбор нагревательного кабеля
  • Электрооборудование
  • Монтаж обогрева кровли
  • Антиобледенение водосточной системы

Назначение и принцип действия

Даже в хорошо спроектированной кровле теплозащита не является абсолютной. По мере накопления снегового покрова утечки тепла в атмосферу снижаются, растёт температура кровельного покрытия, из-за чего постепенно тает. Стекая вниз, вода достигает нижней части ската, где окончательно замерзает, образуя ледяной вал.

Выше этого вала собираются новые порции воды, возрастает риск протечек, а снежная шапка продолжает накапливаться, увеличивая нагрузку на несущую систему. При первой же оттепели вся накопленная масса снега и льда сходит с крыши лавинообразно, повреждая водосточную систему и представляя угрозу людям и имуществу.

Подогрев кровли — это активная мера защиты от обледенения, главная задача которой — растапливать образующуюся наледь и способствовать беспрепятственному удалению талой воды. В зависимости от устройства крыши, специфика работы системы снеготаяния может отличаться. Условно крыши классифицируют по численному значению тепловых потерь:

  1. Крыши над холодными чердаками или неотапливаемыми помещениями так и называют — холодными. Снежная шапка на них тает только в солнечный день вблизи оголённых участков кровли, наледь практически не образуется. Обогрев таких крыш требуется в тех случаях, когда количество осадков велико, а самостоятельный сход покрова невозможен из-за малого уклона. В основном же холодные кровли не обогревают.
  2. Крыши над тёплыми чердаками или мансардами с хорошим утеплением называют умеренно тёплыми. Это наиболее сложный случай: таяние снега происходит с низкой интенсивностью, из-за чего толщина слоя наледи медленно, но неуклонно растёт. Задача системы снеготаяния — ускорить растапливание снега, при этом система работает в полуавтоматическом режиме с нечастыми, но достаточно продолжительными интервалами.
  3. Крыши с плохим утеплением условно считаются тёплыми, таяние снега на них происходит очень активно. Как правило образование наледи фиксируется в нижней части скатов и водостоках, поэтому нагревательные элементы размещают только в этих зонах. Мощность их достаточно высока, система работает в повторно-кратковременном режиме.

Выбор нагревательного кабеля

Для обогрева крыш применяются двухжильные нагревательные кабели двух типов. Первый вариант — греющая секция фиксированной длины и мощности, это наиболее удобный способ обогрева водосточных желобов и труб.

Также существуют саморегулирующиеся кабели, состоящие из двух параллельных токопроводящих жил, пространство между которыми заполнено слабым диэлектриком, сопротивление которого скачкообразно возрастает при нагреве до определённой температуры. Благодаря этому саморегулирующийся кабель можно соединять сегментами произвольной длины, ограничена лишь максимальная протяжённость линии.

Оба типа кабеля имеют достаточно сложную структуру. Нагревательные жила или пара облачены в термоустойчивую оболочку с хорошими диэлектрическими свойствами. Поверх оболочки намотана экранирующая оплётка — защитная мера на случай повреждения основной электроизоляции. Кабель также облачён в наружную изоляцию, защищающую как от пробоя, так и от механических повреждений.

Саморегулирующийся кабель также имеет под наружной оболочкой дополнительный слой, устраняющий трение плоского нагревательного сердечника о внешнюю изоляцию для сохранения формы.

Все нагревательные кабели разделяют по удельной мощности, которая может составлять 15–50 Вт/м.п. Кабели до 20 Вт/м.п. используют на тёплых кровлях, до 30 Вт/м.п. — на холодных участках умеренно тёплых кровель, до 50 Вт/м.п. — для обогрева водосточной системы.

Электрооборудование

Поскольку система электрического обогрева эксплуатируется в достаточно жестких условиях, а меры безопасности существенно строже, чем при устройстве подогрева открытых площадок, система требует применения ряда электротехнических изделий и защитных устройств.

Наиболее пристального внимания требуют электрические соединения. В условиях высокой влажности и воздействия ультрафиолета стандартные соединительные муфты для нагревательного кабеля не демонстрируют достаточной надёжности. Поэтому их применяют только для соединения нагревательных кабелей между собой или в условиях, где монтаж защищённого соединения невозможен.

В остальных ситуациях подключение нагревательного кабеля к силовому осуществляется внутри распределительной коробки со степенью защиты IP66 через винтовые клеммы. Коробку располагают снизу под свесом крыши, что несколько увеличивает расход нагревательного кабеля, но гарантированно защищает уязвимое место.

Худшее, что может случиться с системой обогрева — пробой изоляции и замыкание между жилами либо на металлическое покрытие кровли. Поэтому автоматический выключатель для защиты линии выбирают в точном соответствии с её мощностью и действующим напряжением питания.

Требуется выбрать наиболее близкий по номиналу автомат, а затем отрегулировать тепловой расщепитель согласно инструкции. Вторая ступень защиты — УЗО противопожарного класса, рассчитанное на токи утечки в 200–400 мА. Для его корректной работы экранирующие оплётки всех нагревательных кабелей должны быть надёжно заземлены.

Саморегулирующийся кабель используется в системах с ручной активацией и не требует установки терморегулятора. Исключение составляют системы обогрева крыш домов, не рассчитанных на постоянное проживание, либо если ставится цель сделать работу обогрева полностью автономной.

В таких случаях терморегулятор отключает нагрев при достижении положительной температуры воздуха, также автоматика может использовать показания датчика влажности для установления наличия осадков. Для нагревательных секций установка терморегулятора обязательна, температура отсечки выбирается в диапазоне +3. +10 °С в зависимости от климатических условий. Датчик температуры при этом располагается не на открытом воздухе, а жёстко закрепляется в 20–25 мм от нагревательного элемента.

Читайте также:  Технология монтажа кровли из профнастила

Монтаж обогрева кровли

Расположение кабелей на холодных и тёплых крышах отличается. В первом случае нагревательные элементы поднимаются параллельными линиями по всей протяженности ската с шагом в 30–40 см. Такая система подогрева используется только на плоских крышах с уклоном менее 10°, где самостоятельный сход снеговой шапки невозможен.

Во всех остальных случаях обогревается только нижний холодный край, где происходит накопление наледи. Для тёплых крыш ширина полосы обогрева равна выступу покрытия за наружную плоскость стены.

На умеренно тёплых кровлях обогрев устраивается на ширину свеса и стены плюс 10–15 см. Кабель прокладывают треугольной змейкой с расстоянием между вершинами от 25 до 100 см в зависимости от плотности размещения нагревательных элементов.

Она определяется требуемой удельной мощностью обогреваемого участка, которая для умеренно тёплых крыш составляет 250–300 Вт/м2, а для тёплых — около 400 Вт/м2. В зависимости от климатических условий производителем могут даваться дополнительные рекомендации по корректированию мощности.

Крепление кабеля к кровле при шаге змейки более 50 см осуществляется точечными фиксаторами, которые крепятся к покрытию саморезами или вытяжными заклепками. Перед креплением между фиксатором и кровлей укладывают специальный уплотнитель. При достаточно частом шаге змейки крепление лучше произвести на перфорированную монтажную ленту.

Она крепится двумя параллельными линиями внизу ската и с требуемым отступом от края, после чего кабель прижимается отгибанием просеченных лепестков. Такой способ особенно часто применяется на крутых скатах, где высока вероятность схода снеговой шапки: кабель при этом не повредится, просто разогнутся крепления.

Особое внимание следует уделять ветровым свесам и ендовам. На каждом свесе кабель должен подниматься от низа на 2/3 высоты ската. В ендовах и желобах образуется избыточное количество наледи, поэтому удельную мощность нагрева следует увеличить в 1,5 раза. Как правило это достигается прокладкой двух или трёх параллельных линий греющего кабеля по обе стороны ендовы с шагом 10–12 см.

Антиобледенение водосточной системы

При действующей системе обогрева кровли нужно обязательно прокладывать нагревательные кабели также в водосборных лотках и трубах водостока. Без этого растаявшая вода не сможет свободно стечь, замерзнет и, скорее всего, повредит водосточную систему.

Как правило для желобов достаточно двух кабелей удельной мощностью более 25 Вт/м.п. Один из них прокладывается по наружному борту, другой — по дну желоба. Фиксация производится на специальные скобы, которые закрепляются внутри лотка с шагом 20–30 см. Если в процессе эксплуатации наблюдается намерзание воды в водостоке, можно добавить ещё один греющий кабель.

Трубы — наиболее уязвимая часть водосточной системы, из-за спутывания кабеля внутри них могут образоваться пробки, и вся система придёт в негодность. Поэтому обычно для труб выбирают кабели мощностью до 50 Вт/м.п. с высокой рабочей температурой.

Их монтируют в натянутом состоянии: опускают кабель подогрева желоба до самого низа, закрепляют в нижней части с двойным перегибом чтобы исключить обмерзание выходного раструба, а затем протягивают обратно вверх. Особое внимание нужно уделить приёмным воронкам: в них нагревательные элементы прокладываются одним или двумя кольцами по периметру. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Система обогрева кровли и водостоков: принцип действия, расчеты и монтаж своими руками

Своевременный обогрев кровли обеспечивает надежную защиту от появления наледей и снежного покрова, которые могут привести к повреждению кровельного покрытия и водостока, травматизму людей и порче автомобилей.

Для организации эффективной и безопасной системы кровельного антиобледенения используются специальные нагревательные кабели, которые предназначены для устранения неприятных явлений, связанных с атмосферными осадками.

Причины появления наледи на кровельных скатах

К образованию наледи на кровле и отдельных элементах водостока приводит существенная температурная разница между холодным карнизом и подогреваемой частью кровельной конструкции. Причин подобного явления может быть множество.

Низкая теплоизоляционная защита

Недостаточное утепление крыши может привести к теплопотерям дома, скоплению снежного покрова и появлению ледяной корки.

Теплопотери обеспечивают подтаивание снега даже в условиях пониженных температур, в результате чего талая вода движется по всей площади кровельных скатов, а на более холодных участках она превращается в лед.

Недостаточная термозащита может стать причиной разрушения кровельного пирога, гниения утеплителя и появления плесени на внутренних поверхностях стен.

Климатические условия

Не менее серьезную проблему обледенения кровли и водостоков представляют климатические условия региона и суточные колебания температур.

Даже при условии правильной организации кровельной конструкции колебания температур в разное время суток могут привести к появлению наледи.

Перепад температур в ночное и дневное время может отмечаться по всей площади кровли, что в свою очередь чревато промерзанием поверхности. В дневное время суток происходит прогрев поверхности и подтаивание снега, а в ночное время – ее повторное промерзание и образование ледяной корки.

Конструктивные особенности кровли

Нестандартные конструкции кровель и наличие сложных элементов: башен, внутренних углов, воротников, горизонтальных площадок, резных водостоков приводят к образованию дополнительного снежного покрова.

Чтобы избежать проблемы обледенения, специалисты рекомендуют обустраивать геометрически простые кровельные конструкции с наклоном скатов не менее 30 градусов.

Современная система электрического обогрева крыши предусмотрена для установки в зонах, подверженных заснеживанию и обледенению.

Принцип действия системы

Принцип электрообогрева кровель, карнизов и элементов водосточной системы достаточно прост и эффективен. Основной элемент – секционный контур, созданный на основе греющего кабеля, который фиксируется к основанию при помощи надежных крепежных элементов.

Включение и управление электрическими нагревателями обеспечивается за счет температурных и влажностных датчиков, коммутирующих и защитных устройств.

Активация системы осуществляется в ручном и автоматическом режиме с возможностью синхронизации с установленной метеостанцией. Обогрев включается только в условиях низкой влажности, что свидетельствует о появлении наледи. И наоборот, когда датчик погружается в жидкую среду, кабель прекращает греть.

Подобная технология обеспечивает эффективную работу системы без холостых циклов. Конструктивные возможности электрических нагревателей позволяют устанавливать их на кровлях различной конфигурации.

Общее устройство системы подогрева определяется климатическими условиями, типами нагревателей и степенью термоизоляции кровельного пирога.

Составляющие элементы системы «антилед»

Обогрев кровли и водостоков обустраивается при помощи греющего кабеля, схема укладки которого зависит от типа кровельной конструкции и материала водостока. Основные функциональные элементы системы «антилед»:

Распределительный узел

Предназначается для подключения кабелей (силовых и греющих). Может включать такие элементы:

  • Кабель силовой – для соединения нагревателя с электросетью.
  • Кабель сигнальный – для коммутации температурных и влажностных сигнальных датчиков с терморегулятором.
  • Муфты соединения – для создания герметичной системы электрообогрева.
  • Коробки монтажные.

Нагревательный кабель

Основу системы составляет мягкий греющий кабель, который состоит из токопроводящей жилы, помещенной в диэлектрическую защиту.

Для подключения кабеля предусмотрены специальные соединительные муфты и заглушки.

Метеостанция

Представляет собой набор датчиков для измерения влажности и температуры. В более совершенных моделях предусмотрены датчики для замера уровня снеготаяния и количества осадков.

Датчики устанавливаются на кровельных скатах и в основных элементах водосточной системы – воронках, желобах, сливах и трубах. Они обеспечивают своевременный сбор данных для автоматического управления обогревом.

Логический контроллер

Управляющее устройство, которое обеспечивает слаженную работу всей системы антиобледенения кровель. Простой вариант представлен специальным терморегулирующим прибором, рассчитанным на минимальный температурный диапазон от +2 до -7 градусов.

Для автоматизированного управления системой подогрева предназначен логический электронный контроллер. Подобное оборудование используется для контроля над процессом снеготаяния, измерения уровня осадков и температуры окружающего воздуха.

На основании полученных данных контроллер вносит необходимые изменения и выбирает наиболее эффективный режим работы системы обогрева.

Щит автоматического управления

Оборудование предусмотрено для контроля над безопасной работой всех элементов системы. Для организации щита управления применяются следующие устройства:

  • Входной автоматический выключатель на 3 фазы.
  • Дифференциальный автомат защиты (УЗО).
  • 4-полюсный контактор.
  • Лампа сигнального типа.
  • Защита цепи для терморегулятора.
  • 1-полюсные автоматические выключатели.

Для фиксации устройств используются специальные крепежи: гвозди для кровли, заклепки, шурупы, термоусаживаемые трубки и монтажная лента.

Разновидности греющих кабелей

Для организации надежной и безопасной системы кровельного обогрева предусмотрено два вида кабелей.

Кабель резистивный

Нагревающий кабель резистивного типа состоит из 1 или 2 токопроводящих жил, обеспечивающих постоянное высокое сопротивление, при этом уровень тепловыделения достигает отметки в 35 Вт/м.

Внутренняя конструкция нагревателя состоит из металлического проводника, термоизоляции, медной оплетки и защитной оболочки.

Резистивный нагревательный кабель представлен в продаже отрезками одинаковой длины, каждый из которых обладает постоянным сопротивлением и обеспечивает одинаковое выделение тепла по всей своей длине.

Основными преимуществами резистивного нагревателя является:

  • Простота и надежность конструкции.
  • Хорошие эксплуатационные характеристики.
  • Эластичность термоизоляции.
  • Высокий уровень тепловыделения.
  • Доступная стоимость.

Среди негативных параметров кабелей можно выделить следующее:

  • Сложность монтажных работ, которая предусматривает использование греющего контура фиксированной длины.
  • Вероятность возникновения тепловых напряжений из-за присутствия горячих и холодных наконечников.
  • Вероятность перегрева на отдельных участках кабеля.
  • Низкая ремонтопригодность, когда поврежденные секции требуют только полной замены.

Кабель саморегулирующийся

Конструкция провода саморегулирующегося типа представлена токопроводящими жилами, размещенными в специальном диэлектрике – матрице. Именно она контролирует сопротивление проводника в зависимости от изменения внешней температуры воздуха. Снижение температуры приводит к повышению тепловыделения греющего кабеля и наоборот.

К положительным характеристикам саморегулирующегося нагревателя можно отнести:

  • Высокую экономичность, практичность и безопасность.
  • Легкость выполнения монтажных работ – кабель можно делить на секции различной длины.
  • Отсутствие перегрева даже на участках перехлеста кабеля, а также при повреждениях и деформациях термоизоляции.
  • Изменение тепловыделения на различных участках греющего контура.

Высокая стоимость – единственный недостаток нагревателя, который легко компенсируется длительным сроком службы и эффективной работой.

Резистивный элемент предусмотрен для монтажа на плоских кровельных площадках, а саморегулирующийся – в основных водосточных элементах.

Предварительный расчет элементов системы

Рассмотрим пример расчета для системы с вертикальным водостоком длиной 16 м и диаметром 10 см, трубой-желобом длиной 12 м и диаметром 15 см.

Правильно рассчитать длину нагревателя можно следующим образом:

  1. Обогрев желобов предусматривает две длины кабеля. Требуемая длина кабеля составит: длина желоба × 2 = 12 × 2 = 24 м.
  2. Для обогрева вертикальной трубы достаточно одной длины кабеля. Искомое значение равно: 16 × 1 = 16 м.
  3. Полученные величины горизонтального и вертикального участка суммируются: 24 + 16 = 40 м.

Расчет общей мощности системы:

  1. Оптимальная мощность греющих кабелей для кровельных конструкций – 25 Вт/м.
  2. Общая мощность системы составляет: 40 м × 25 Вт/м = 1000 Вт (1 кВт).

Перед монтажом системы требуется подготовить рабочий чертеж с нанесением всех зон для подогрева и схемы прокладки электрических нагревателей.

Инструкция по самостоятельной установке системы электрообогрева кровли

Для самостоятельного монтажа системы греющего кабеля на кровле и в водосточных элементах предлагаем воспользоваться пошаговой инструкцией. Все работы по прокладке кабеля осуществляются поэтапно.

Подготовка к монтажу

Начало работ предусматривает разметку участков для прокладки кабеля с учетом всех имеющихся поворотов и плоскостей. Нагреватели нарезаются на отрезки требуемой длины для дальнейшего соединения при помощи муфт.

Рабочие поверхности очищаются от загрязнений, устраняются все неровности и острые предметы, которые могут привести к повреждению кабеля.

Процесс монтажа

Сборка системы антиобледенения начинается с установки контроллера в защитном коробе. Далее выполняется установка основных конструктивных элементов в следующем порядке:

  1. Установка сигнальных датчиков. Температурные датчики фиксируются в местах, защищенных от солнечных лучей, отопительных и климатических приборов. Датчики осадков устанавливаются на кровле, а датчики влажности – в зонах воздействия талых вод.
  2. Прокладка сигнальных и силовых кабелей с фиксацией при помощи нейлоновых стяжек и пластиковых фиксаторов. Дополнительный замер сопротивления термозащиты кабелей.
  3. Укладка греющих кабелей с фиксацией на кронштейны, зажимы, накладки, монтажную ленту. При этом важно предотвратить воздушное провисание проводов.
  4. Подключение кабелей к распределительным коробкам и замер сопротивления для исключения возможного пробоя термозащиты. Допустимое значение – 10 Мом/м. В водостоках греющий кабель для кровли следует фиксировать при помощи металлических тросиков. Проведение дополнительных мероприятий: намотка изоляции на фиксаторы и заглушка всех кабелей.
  5. Подсоединение кабелей (греющих, сигнальных и силовых) в единую систему и подключение к управляющему блоку согласно коммутационной схеме. Заземление нагревательных элементов и распределительного узла.
  6. Запуск готовой системы на 60 минут и контрольный замер тока на каждом участке обогрева. Если в контрольный период будут выявлены существенные отклонения полученных значений от нормы, проводится диагностика системы и устранение неполадок.

Типичные ошибки при установке системы

Часто домашние мастера, которые впервые монтируют систему обогрева, допускают наиболее типичные ошибки:

  • Неправильные расчеты элементов системы для конкретного типа кровельной конструкции. В таких случаях редко учитываются наличие холодных и теплых участков кровли, особенности водосборных зон и количество имеющихся поворотов.
  • Нарушение технологии прокладки электрического нагревателя: высокая подвижность и провисание кабеля, повреждения кровли из-за наличия сквозных отверстий для крепежа, применение фиксаторов, не предназначенных для наружных работ.
  • Установка кабеля в водосточной системе без дополнительной фиксации при помощи металлического троса, что может привести к его повреждению или обрыву.
  • Использование силовых кабелей, не предназначенных для эксплуатации на кровельной конструкции. Это может стать причиной пробоев в термоизоляции и поражения электрическим током.

Выбор оборудования управления и защиты

Управляющее оборудование предназначено для автоматизации рабочих процессов системы обледенения водостоков и кровли, а оборудование защиты – для предотвращения аварий в цепи электрического тока.

Существует два типа оборудования управления:

  • Терморегулятор предназначен для регулировки температуры нагрева кабелей на основании сигналов, принятых от температурных датчиков.
  • Метеорологическая станция используется для обработки данных, полученных от контрольных датчиков температуры, влажности и уровня осадков. Обладает более широким функционалом и возможностями.

Оборудование защиты состоит из функциональных устройств:

  • Вводного автоматического выключателя.
  • Защитного автоматического терморегулятора.
  • Пускателя на магнитной основе.
  • Диффавтомата.
  • Защитного автомата электроцепи.
  • Аварийной сигнализации.

Дополнительно оборудование может комплектоваться временным реле, трансформатором тока, плавным пускателем и контроллером.

Современная система электрообогрева кровель и водостоков обеспечит своевременную защиту от скопления снежного покрова, образования наледи и промерзания кровельного пирога. Организовать подобную систему своими руками достаточно просто, главное, правильно рассчитать длину нагревательного элемента и определить зоны для его прокладки.

Ссылка на основную публикацию