Монтаж обогрева кровли и водостоков

Сколько кабеля нужно — метраж и мощность?

Как подсчитать нужный метраж кабеля? Для этого умножьте на два общую длину желоба и сливной трубы (при монтаже двух ниток обогрева).

После чего рассчитайте высоту укладки кабеля на крыше и прибавьте расстояние от конца кровли до дна желоба.

С учетом рекомендуемого шага укладки в 10-15см вы и получите длину нагревательной секции и всей системы анти-обледенения.

Ошибка №3

Не забывайте, что излишки кабеля — это такой же недостаток, как и нехватка длины.

Какой мощности выбирать кабель? При ширине желоба до 15см достаточно будет проложить одну нитку мощностью в 30-40Вт/м.

Ошибка №4

При использовании кабеля менее 30Вт/м вы столкнетесь с серьезными проблемами. Система просто не будет справляться со своими задачами при определенных температурах и обильных осадках.

Если другой мощности не нашли, закладывайте большее количество ниток.

Для желобов шире 15см потребуется уложить две нитки кабеля. Мощность та же самая – 30-40Вт/м.

Давайте рассмотрим весь цикл монтажа системы обогрева кровли и подключение автоматики для дома с крышей, имеющей плохую теплоизоляцию. То есть, когда требуется выполнить антиобледенение не только водостоков, но и самой крыши.

Как образуются сосульки?

Перед тем как вы приступите к детальному изучению особенностей кабельных систем, которые препятствуют обледенению, рекомендуется ознакомиться с механизмами, вызывающими появление намерзших глыб и опасных сосулек. Наледь образуется на крыше за счет того, что изнутри покрытие крыши нагревается за счет тепла в квартире и снег, который лежит на ней растапливается. Вода, которая образуется в результате данного процесса, медленно сползает по крыше, тем самым образуя в сильные морозы сосульки и толстую ледяную корку. От уровня тепла в доме напрямую зависит количество растаявшего снега.

Лед способен оставаться на плоских секторах крыши, на свесах и ступенчатых поверхностях крыши. Также проблемными местами являются выемки на мансардах, на стыке скатов и мезонинов. Почти аналогичная ситуация наблюдается на тротуарных дорожках, а отличие заключается только в том, что снизу они никем и ничем не подтапливаются и таяние снега может быть спровоцировано лишь солнцем или кратковременными оттепелями. Согласно практике, нельзя обойтись одними отделочными материалами и на помощь приходят системы по борьбе с наледью.

Антиобледенительные системы для кровли

Кабельный обогрев кровли и водостоков

Зимний период и межсезонье в нашей стране суровы, а коммунальные службы не всегда торопятся с очисткой крыш от снега и наледи. Но эта проблема легко решаема. Достаточно установить кабельный обогрев кровли и водостоков, чтобы избежать не только преждевременной порчи крыши, но и случайных жертв падающих сосулек. Система обогрева кровли кабелем – эффективный способ борьбы с обледенением, промерзанием крыш, водосточных конструкций.

Для каких типов кровли подходит антиобледенительная система

Кабельный обогрев кровли может быть установлен на крышу любого типа: скатную, плоскую, теплую, холодную.

Основная проблема зданий с плоской крышей – замерзание воронок и труб для водостока. Это чревато затоплением поверхности кровли талой водой, ее протеканием на этажи строения. Дефекты, трещины, образующиеся на трубах в результате систематических промерзаний, могут привести к их разрыву. Во избежание этого достаточно установить подогревающий кабель для водостока, который не позволит замерзнуть воронкам и обогреет трубы по всей длине.

Скатные крыши, оборудованные подвесными желобами, тоже требуют монтажа аниобледенительной системы. Чтобы предотвратить сползание снежной шапки и падение сосулек, термокабель для обогрева кровли укладывается по краю крыши, а также в желобе и трубах.

При монтаже рекомендуется учитывать, утеплена ли конструкция крыши. Потери тепла холодной кровли – минимальны. Достаточно установить кабельный обогрев водостоков и желобов, чтобы избежать неприятных последствий таяния снега.

Теплая кровля, напротив, требует дополнительного обогрева. Карнизы, ендовы, мансардные окна, свесы, примыкания должны быть оборудованы кабельной системой обогрева кровли.

Виды греющего кабеля

В антиобледенительных системах применяется провод для обогрева водостоков и крыши следующих типов:

1. Резистивный. Чаще всего используется для обогрева скатных крыш. Эластичен, равномерно нагревается по всей длине. Минус этого подогревающего кабеля для водостока – невозможность регулирования тепла. Перед покупкой необходимо выяснить точную длину, требуемую для укладки, так как разрезать кабель нельзя. Плюс – невысокая стоимость.

2. Зональный. Имеет более сложную конструкцию. Греющая часть термокабеля для обогрева водостоков состоит из двух токопроводящих жил, замыкающихся на проводники через равные промежутки. Эффективен при обогреве края скатной крыши и желобов. Его плюс – возможность нарезки без ухудшения качественных характеристик. Минус кабеля для подогрева водостока – цена, которая выше, чем у резистивного. При перехлесте кабелей есть опасность перегрева, ведущего к выходу системы из строя.

3. Саморегулирующийся. Главное достоинство – отсутствие возможности перегрева. При снижении температуры воздуха сопротивление кабеля усиливается, количество выделяемого тепла увеличивается. Чем выше температура, тем меньше сопротивление. Саморегулирующийся провод для обогрева водостоков и крыши можно разрезать, используя фрагменты на самых промерзаемых участках. Поскольку его стоимость достаточно высока, возможность использования отрезков позволит снизить затраты при покупке. Однако обогревающий провод для водостока, цена за метр которого варьируется, в зависимости от производителя, быстро окупает себя.

Системы электроснабжения, управления и защиты

Основным компонентом антиобледенительной конструкции является система электроснабжения, состоящая из электрокабелей, распредкоробок, заземляющих устройств. Обязательный элемент системы – соединительная коробка. Коммутация подогревающих кабелей для водостока с электрическими осуществляется через распредкоробки. Уровень защиты соединительной коробки не должен быть менее IP 65.

В систему управления обогревом входят управляющая аппаратура и ШУО (шкаф управления обогревом). Аппаратура собирает данные, необходимые для контроля обогрева, управляет датчиками температуры, влажности, осадков, терморегуляции, выполняет другие функции, обеспечивающие безопасную и бесперебойную работу кабельного обогрева кровли крыши и водостоков.

ШУО предназначен для размещения в нем управляющего электрооборудования. Его основные функции:

— автоматическое управление антиобледенительной системой;

— защита от коротких замыканий;

— автоматическое отключение при возникновении неполадок;

— визуальное отображение текущего состояния системы

Обогрев кровель и крыш в жилых домах

Чтобы организовать надежную защиту от ледяных глыб или снежных масс, можно использовать комплект FreezStop Roof.. Он предназначен для качественного обогрева кровельных водостоков: труб, лотков, небольших ендов, конструкций для наземного дренажа. Комплект оборудования способствует образованию канала для стока талой воды, предотвращает закупорку трубопровода, удаляет образовавшуюся наледь.

Элементы системы монтируют в пластиковых или стальных водостоках, на крышах из оцинкованного металла, металлочерепицы, металлопрофиля или мягкой черепицы с битумной основой. Если кровля выполнена из цинк-титана или меди, для обогрева наружного водостока используют детали крепежа из тех же материалов.

Комплект для обогрева водосточной системы

В состав комплектов марки FreezStop Roof. включают:

• саморегулирующийся кабель FreezStop,
• набор КТУ для создания герметичных нагревательных секций,
• перфорированную полосу,
• инструкцию по монтажу и применению,
• упаковочную коробку.

Конструкция кабеля для обогрева водосточной трубы

Саморегулирующийся кабель FreezStop изготавливают из двух параллельных медных проводников. Расположенный между ними промежуток заполняют матрицей (полупроводящим составом). Она изменяет свое сопротивление при повышении или понижении температуры объекта.

Система обогрева водостоков желобов саморегулирующимся кабелем обладает следующими характеристиками:

• напряжение питания – 220–240 В,
• максимальная рабочая температура – до +65 °C,
• минимальная температура укладки – до –30 °C,
• линейная мощность – 25 Вт/м,
• диапазон рабочих температур – от –50 °C до +50 °C,
• устойчивость к горению,
• черный цвет внешней оболочки.

Для повышения электробезопасности и защиты полупроводящей матрицы предусмотрена изоляция из термопластичного эластомера (ТПЭ). Поверх него укладывают оплетку из луженой меди и оболочку из ТПЭ. Оболочка имеет следующие свойства:

• устойчивость к ультрафиолетовому излучению, атмосферным осадкам;
• высокую механическую прочность;
• стойкость к перепадам температур.

Эти качества обеспечивает стабильность рабочих параметров, надежность системы в течение всего срока службы – он составляет свыше 25 лет.

Принцип саморегулирования

Нагрев происходит при прохождении тока через полупроводящую матрицу от одной жилы к другой. Изменение сопротивления матрицы зависит от температуры поверхности, на которой монтируют кабельную систему обогрева крыши. На линейную мощность проводки влияет изменение температурных показателей: при их повышении сопротивление матрицы увеличивается, а мощность уменьшается, и наоборот. Производитель рекомендует использовать кабель совместно с терморегуляторами.

Для начала работы саморегулирующегося оборудования необходимо подключить его к электросети при наступлении первых заморозков и понижении температуры до +5 °С. Антиобледенительная система функционирует в автоматическом режиме: напряжение подается на секции только в те периоды, когда наиболее вероятно образование льда. Если температура окружающей среды находится вне установленного на регуляторе диапазона, электроснабжение прекращается.

Выделяют несколько основных принципов работы.

• Если температура воздуха соответствует выставленному диапазону, но в лотках нет снега или воды, кабель снижает свою мощность.
• Когда выпадают осадки, кабель повышает мощность, чтобы эффективно растапливать снежные массы или наледь.
• При позднем включении системы, если лотки уже заполнились снегом или льдом, эффективность работы оборудования снижается.

Для автоматического управления и снижения потребления электроэнергии используют разные приборы, совместимые с комплектом
FreezStop Roof.

• Терморегулятор TP 140 – встраиваемый в стену регулятор рабочей температуры.
• Электронный терморегулятор РТ-330 – устройство для управления нагревом, устанавливаемое в шкафу с креплением на DIN-рейку.
• Повторитель-реле «Roomstat» 190 – прибор для подключения дополнительной нагрузки. Его заказывают дополнительно к комплекту при суммарной мощности системы свыше 3,5 кВт.

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.

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

Основные принципы работы антиоблединительной системы

Все, кто использует у себя антиобледенительную систему для кровли, должен четко знать и понимать, когда можно и нужно её использовать:

— в весенне- осенний период, — во время оттепелей.

Использование данной системы в холодный период может только навредить кровле. С этой целью иногда создается мини-метеостанция, оснащенная датчиками температуры, воды, осадков, специализированным терморегулятором, который управляет работой всей системы и производит подстройку заданных параметров под конкретные показатели климата, этажности, расположения здания.

Для равномерного обогрева кровли кабель должен быть проложен по всему пути стекания воды: начиная с горизонтальных лотков и желобов и заканчивая выходами водостоков.

В случае, если предусмотрен вход в ливневую канализацию, то нагревательные кабели располагаются до входа в коллектор на глубину, находящуюся ниже точки промерзания.

При этом при расчете системы обогрева кровли необходимо обратить внимание на:

— тип кровельного покрытия,— наличие (отсутствие) дренажной системы,— технологические особенности крыши,— диаметр водосточной системы,— материал, из которого все изготовлено (пластик или железо),— не помешает учесть опыт эксплуатации крыши в зимний период.

Первоочередные проблемы, которые нужно решить, используя антиобледенительную систему для кровель:

1) если обледенение кровли происходит из-за её недостаточной теплоизоляции.

Как показывает практика, эффективная система для стаивания снега и наледи с кровли, рассчитывается, исходя от необходимой мощности в 300 Вт/ кв.м. в этом случае кабель располагается, учитывая некоторые моменты:— необходимо осуществлять эффективный обогрев кровли— бережно относиться ко всем элементам кровли— обеспечивать дому общий эстетический вид. При этом, в качестве кабеля используется обычно саморегулирующийся (резистивный) тип кабеля2) нарушены правила монтажа водосточной системы, и как следствие происходит её обледенение.

Вся система обогрева кровли предусматривает также и уничтожение обледенения водостока.

От типа лотка зависит мощность и общее количество нагревающегося кабеля. Как правило, для лотка диаметром от 125 мм обычно прокладывают две нити кабеля, которые обеспечивают мощность порядка 40Вт на один метр лотка.

Для крепления кабеля к лотку можно воспользоваться следующими способами:

— при помощи монтажной оцинкованной перфоленты,— специальной пластиковой клипсой,— при работе с медной кровлей, разрабатываются специальные крепления.

3) мансардные окна – их обледенение.

Избежать этого неприятного явления можно, прибегнув к следующим методам:

— производить обогрев участков, которые прилегают к оконному блоку водоотливов,— обогревать водосточные трубы и водосборные лотки,— применять саморегулирующийся или резистивный нагревательный кабель.

Все эти методы помогут Вам избежать протечек, которые являются неприятным следствием ледяных заторов.

4) нижний патрубок водосточной трубы – обледенение.

Это место является самым проблематичным в домах, оборудованных ливневой канализацией или дренажной системой. Избежать этого легко: — если вывести нагревающий кабель из водосточной трубы и создать при этом дополнительную петлю на нижнем патрубке,— погрузить кабель на всю длину в вертикальный элемент приемника дренажной системы или ливневой канализации.

Выполнение этих правил позволит Вам избежать образования ледяных заторов и обеспечит эффективный отвод талой воды. Если Вы хотите уйти от всех вышеперечисленных проблем, установите в своем доме антиобледенительную систему для кровли и будьте счастливы.

Виды греющих кабелей, их достоинства и недостатки

Для обустройства надёжной системы антиобледенения используются два вида греющих кабелей:

• резистивные;
• саморегулирующиеся.

Далее рассмотрим особенности каждого из нагревателей и возможность их применения в том или ином месте кровли и водостока.

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 системы борьбы с обледенением

Приступая к планированию качественного обустройства системы для подогрева кровли, необходимо учесть ряд факторов.

• Климатические условия данной местности.
• Тип кровельного покрытия (он может быть холодным либо теплым).
• Конструкция лотков водоотвода (они могут быть кровельными или же подвесными).
• Конструктивные особенности капельника трубы.
• Материал кровельного покрытия.
• Материал водосточных труб, а также желобов.

Как было сказано выше, существует два типа кровель: холодные либо же теплые. Определяется тип качеством  их теплоизоляции. Если теплоизоляция достаточно хорошая и утечек теплого воздуха из-под кровли не происходит, ее можно отнести к разряду  «холодных». Температура данного типа крыши практически равна температуре открытого воздуха. Наледи на такой кровле возникают только с перепадами температур. В этом случае установка системы антиобледенения нужна только в части водостока.

Если крыша не обладает достаточной теплоизоляцией, то утечки тепла из подкровельных помещений приводят к появлению на ее покрытии воды даже при минусовой температуре (до — 10 градусов Цельсия). Талая вода стекает с покрытия крыши. Достигнув края кровельного покрытия, холодного желоба либо водосточной трубы, она замерзает. Образовавшийся лед забивает водостоки, а на краях кровель возникают крупные ледяные наросты. Для этих крыш использование системы подогрева является насущной необходимостью.

Это интересно: Станок для резки пенопласта — разъясняем по пунктам