Обогрев кровли и водостоков — 10 ошибок и схемы управления системой антиобледенения.

Обогрев кровли и водостоков: технология устройства системы антиобледенения

Исключить образование наледи на карнизах и пробок в водостоке помогут кабельные системы антиобледенения, установка которых производится на все типы крыш. Они защитят строительные конструкции от разрушительного контакта с атмосферной водой, уберегут домочадцев от сосулек и снежных завалов.

Для того чтобы система служила безотказно, надо знать, как устроить обогрев кровли и водостоков, каким образом его спроектировать и установить.

Содержание

Система антиобледенения кровли и водостоков

Цель устройства кабельной системы противообледенения кровли и водостоков – предотвращение формирования ледяных наростов на карнизах, в водосборных воронках, стояках, желобах.

Она обязана предупредить образование сосулек и пробок в водостоке, а также обеспечить вывод талых вод в ливневую канализацию или просто на землю. Потому при необходимости охватывает еще и систему дренажа.

Перечень основных элементов

В стандартный состав системы кабельного антиобледенения входят:

  • Одна или несколько веток нагревательного кабеля. Схему его укладки определяет тип кровельной конструкции, степень ее сложности и наличие или отсутствие водостока.
  • Силовой электрический кабель. Требуется для соединения силового собрата с сетью, поставляющей переменный ток с традиционными характеристиками 220/380 в 50 Гц.
  • Устройство защиты. Система, отключающая контур целиком или частично при утечках через ослабленные места изоляции свыше 30 mA и при превышении допустимого номинала токов нагрузки.
  • Аппаратура управления. Система, запускающая или приостанавливающая обогрев в рамках рабочих температур (стандартный диапазон от + 5º до – 15º С). Работает в автоматическом и полуавтоматическом формате. Аппаратура управления реагирует на сигналы датчиков температуры или датчиков температуры вкупе с датчиками влажности.

Работа системы обогрева при отметках градусника ниже минусового предела приводит к тому, с чем она обязана бороться, – к образованию льда в водостоке. При потеплении выше плюсового предела ей вообще нет смысла функционировать. Однако диапазон рабочих температур может быть скорректирован в зависимости от климатических условий конкретной области.

Корректировка проводится с учетом ряда погодных факторов. Например, в областях с высокой ветровой активностью появление талой воды на элементах системы и сопутствующая вероятность повреждения кабеля происходят при более низких плюсовых температурах. В «ветреных» регионах и областях с высокой влажностью стоит повысить минусовой предел, т.к. обледенение может происходить до достижения -15º С.

По сути, функционал системы обогрева карнизов и водостоков должен реагировать на образование талой воды и выпадение снега. Т.к. приурочить атмосферный режим к строгим границам достаточно сложно, объекты подстраиваются под погодную данность по факту.

Общие правила монтажа

Устройство контура антиобледенения должно производиться по заранее созданному проекту. В проектной разработке должны быть учтены требования ПЭУ, постановление о соблюдении противопожарных мер и рекомендации производителя системы или ее отдельных компонентов.

Безупречный результат сооружения контура обеспечит соблюдение следующих правил:

  • Работы по устройству систем противообледенения должны проводиться только при плюсовых показаниях термометра.
  • Для реализации монтажа следует выбрать день, не угрожающий выпадением осадков.
  • Зона, предназначенная для прокладки нагревательного кабеля, обязана быть сухой и чистой.

Большинство применяемых в монтаже кабеля клеевых составов и герметиков могут использоваться только в плюсовом режиме. Аналогичные условия требуются многим моделям силового кабеля и к некоторым нагревательным представителям.

В идеале возможность устройства системы обогрева крыши с водосточными элементами следует учесть в период проектирования дома. Необходимо заранее предусмотреть и продумать трассу для прокладки силового кабеля от узла распределения энергии до кровельной конструкции и составляющих водостока.

Если сооружение системы обогрева не было предусмотрено, то для силового кабеля требуется установить в период строительства вертикальные и горизонтальные закладные детали. При устройстве контура антиобледенения после строительства рекомендуется под питающий кабель использовать жесткие короба или гофрированные металлические каналы.

Варианты нагревательного кабеля

В устройстве контуров защиты от наледи применяются нагревательные кабели, погонная мощность которых равна или более 20 Вт/м. Т.к. прокладывают их в основном открытым способом, то они обязаны обладать внешней защитной оболочкой, пресекающей воздействие УФ лучей и атмосферной воды.

Внешняя изоляция преобладающего числа нагревательных кабелей не имеет права контактировать с материалами, содержащими битум: с гибкой черепицей, евро-рубероидом и т.д. При необходимости прокладки контура по битумной кровле применяются кабели в оболочке из устойчивого фторполимера.

Для защиты от механических повреждений нагревательные кабели оснащают бронированной оплеткой. На рынке есть предложения с токоведущим элементом в виде пружины, исключающем разрыв при физическом воздействии и линейном расширении в условиях плюсовых температур.

В устройстве систем антиобледенения применяются два типа нагревательных кабелей, это:

  • Резистивный кабель. Представлен бюджетными одножильными и несколько более дорогими двужильными вариантами. Выпускается в виде фиксированных по длине секций, характеризуется стабильным погонным сопротивлением. Укорачивать секции по своему усмотрению нельзя, что существенно затрудняет проектирование системы.
  • Саморегулирующийся кабель. Чутко реагирует на изменение погодной обстановки, в след за которой самостоятельно корректирует погонное сопротивление на всем протяжении или на отдельных участках. Его можно раскраивать на отрезки необходимой для обустройства длины.

Первый из указанных вариантов дешевле и конструктивно проще. Резистивный тип поставляет тепло одной или двумя жилами. Из-за постоянных показаний сопротивления его применение осложняет проектирование и монтаж.

В случае недостаточной мощности, к примеру, ее добирают путем укладки дополнительной линии. Не допускается пересечение резистивных веток. Чтобы предотвратить возгорание, кабель следует регулярно очищать от разносимого ветрами сора и листвы.

Ценовое достоинство резистивных представителей изрядно омрачает расход энергии, происходящий из-за не всегда требующейся равномерности прогрева. Зато более дорогой саморегулирующийся кабель позволяет сэкономить затраты, благодаря способности подстраиваться под реальные погодные показатели.

Саморегулирующийся кабель выделяет тепло полимерной матрицей, установленной между парой токоведущих жил. Полимер матрицы обогащен способными проводить ток включениями, связи между которыми нарушаются при повышении температурного фона. Нарушенные связи заставляют прервать процесс выделения тепла, при понижении температуры связи вновь восстанавливаются.

Саморегулирующийся кабель может в одно время обеспечить разную интенсивность нагрева на теневой и освещенной стороне крыши. Что и позволяет заметно экономить на оплате энергии. К тому же, не требует равнозначного резистивному типу ухода, не боится локального перегрева. При прокладке меньше расход, т.к. можно отрезать необходимый кусок, а не мучиться с излишками.

Схемы устройства системы обогрева

Схему прокладки и протяженность нагревательного кабеля определяет конфигурация и крутизна крыши. Чем проще конструкция и выше наклонены скаты, тем меньше на обогрев потребуется метража.

Принципы прокладки греющего кабеля

Устройство систем обогрева кровли и элементов водостоков приурочено к местам, склонным накапливать зимние осадки, это:

  • Ендовы. Иначе разжелобки, сформированные смежными скатами. Оснащаются на треть их собственной длины нагревательным кабелем, уложенным в виде длинной петли. Расстояние между сторонами петли зависит от вида нагревательного кабеля: для одножильных резистивных 10-12 см, для двужильных 40 см и т.д.
  • Карнизы пологих крыш. Если крутизна конструкции менее 30º, система обогрева укладывается внизу ската змейкой и охватывает всю ширину карниза плюс 30 см выше условной линии стены дома. При крутизне до 12º дополнительный обогрев сооружается на участках, примыкающих к водосточным воронкам.
  • Водосточные стояки. Нагревательный кабель располагается в полости трубы в виде длинной петли, прикрепленной к стенкам стока. Если сброс воды производится в ливневую канализацию, кабель заводится в нее до глубины сезонного промерзания. Если обогрев канализации невозможен, ее на зиму следует закрыть.
  • Водосборные воронки плоских кровельных конструкций. Кабель вокруг воронок внутренней водосточной системы охватывает зону по 0,5 м с каждой стороны. Внутрь воронки кабель заводится петлей до уровня теплого помещения внутри здания.
  • Воронки наружного стенового водостока. Требуют собственного обогрева только в случае расположения на стене отдельно от желоба.
  • Парапеты. Вдоль них укладывают обычно одну ветку нагревательного кабеля.
  • Примыкания. Обустраиваются по схеме парапетов.
  • Водометы плоских крыш. Кабелем оснащается дно водометов и прилегающая площадка примерно 1 м².
  • Капельники. Обогреваются в зависимости от собственной конструкции в одну или две ветки.
  • Водосточные желоба. В их полость кабель укладывается двумя параллельными рядами. Аналогично обустраиваются водосборные лотки внутреннего водостока, применяемого в обустройстве плоских крыш.

Если 1 погонный метр водосборного лотка или желоба принимает стоки с площади до 5 м², то для обогрева достаточно мощности кабеля 20 Вт/м. Если обрабатываемая площадь больше, параметры мощности требуется увеличить. Например, для обработки 25 м² кровли потребуется нагревательный кабель 50 Вт/м и более.

Не всегда для устройства системы антиобледенения скатной крыши требуется кабельный обогрев ее карнизов. С крутых скатов, с углом наклона больше 45º, снег удаляется самопроизвольно. В таких случаях нагревательную нить тянут только в элементах водосточной системы. При образовании наледи вокруг мансардных окон кабель укладывают вокруг них и в направлении стока.

В схемах противообледенения крыш, не имеющих водосточной системы, нагревательная ветка раскладывается по краю скатов или по капельнику. Для них обязателен монтаж снегозадержания выше района установки кабеля и устройство капельника на карнизе.

По кровельному покрытию нагревательный кабель раскладывается несколькими параллельными ветками или змейкой, соблюдая равномерность шага. Расстояние между соседними ветками зависит от мощности кабеля и от площади обустраиваемого участка крыши. Заметим, что использование кабеля с большей заявленной мощностью не всегда приводит к сокращению его метража в укладке.

Кабель фиксируется на кровле способами, обозначенными производителями материала в инструкции. К применению в устройстве систем обогрева используется только выпускаемый для этих целей материал. Крепеж не должен нарушать герметичность покрытия, нити контура не должны провисать свободно в воздухе.

Специфика применения силового кабеля

Система противообледенения подключается к трех- или однофазной сети через силовой кабель. В случае подключения к одной фазе сети 380В есть вероятность перекоса фаз в пределах 15%. Во избежание перекоса и с целью его минимизации рекомендуется не использовать системы, потребляющие свыше 6 кВт. Антиобледенение с бóльшей мощностью подключаются ко всем трем фазам трехфазной сети. При подключении учитывается равномерность распределения нагрузок на фазы.

Сечение питающего кабеля определяет мощность планируемой нагрузки и общая длина нагревательного контура. Мощность будущей нагрузки зависит от длины и погонного сопротивления веток. Все действия по укладке питающего кабеля и соединения его с нагревательными нитками производятся в соответствии с регламентом ПЭУ.

Точка соединения нагревательного и силового кабеля должна располагаться в распределительной коробке. Вместо коробки допустимо использование термоусадочной муфты, гарантирующей герметичность в месте состыковки.

Устройства управления и защиты

Аппаратура управления системами противообледенения предназначена для обеспечения работы в автоматическом или полуавтоматическом порядке. В ее обязанности входит запуск работы нагревательных кабелей и отключение в диапазоне рабочих температур.

Аппаратура для систем противообледенения бывает двух типов:

  • Термостат. Устройство, реагирующее на сигналы датчиков температуры. Включение с отключением происходит при выходе температурного фона за рабочие пределы (от +5º до -15º С).
  • Метеостанция. Более сложное устройство, реагирующее на показания датчиков влажности и температуры. Позволяет корректировать работу системы обогрева согласно факту выпадения осадков.

Первый вариант конструктивно проще и, естественно, дешевле. Однако в регионах с повышенной влажностью он способен допускать погрешность и изредка способствовать накоплению льда вместо таяния отвода осадков. Метеостанции чувствительней к изменению влажностного фона, но как любая сложная система чаще выходят из строя.

Более чуткое управление, осуществляемое метеостанцией, дает возможность сэкономить на расходе энергии. В регионах с умеренной влажностью для оснащения небольших по протяженности и мощности систем противообледенения вполне достаточно термостата.

Для того чтобы пресечь разрушение и оплавление изоляции из-за превышения тока нагрузки обогревательный контур оснащается автоматическим выключателем. Отключение также происходит при утечках тока через изоляционную оболочку. Системы защищены от перегорания по причине короткого замыкания.

Если есть необходимость в автоматическом управлении отдельными участками контура обогрева, его дополняют программируемыми коммутаторами, реле времени и т.д. Нежелательно использовать схему ручного управления, потому что человек не способен с точностью реагировать на изменения фона и, к примеру, ночью может прозевать необходимость запуска или отключения.

Датчики систем реагирования на изменение погодных условий располагают в местах, доступных для обслуживания. Требуется периодически проводить их очистку от пыли и ледяных наростов в случае образования. Устанавливаются датчики заподлицо с поверхностью, которую обязаны обогреть, располагают их так, чтобы были видны проходящим людям.

Правила эксплуатации систем противообледенения

Соблюдение предписаний по эксплуатации обогревательных контуров гарантирует длительность и безотказность работы системы. Монтаж контура рекомендовано доверять квалифицированным работникам, прошедшим специализированную подготовку. Желающим приложить собственные усилия в деле сооружения никто не гарантирует успешного результата и замены испорченных составляющих.

Устройство контура необходимо завершить до выпадения первых твердых осадков. Целесообразно выбрать для монтажных работ позднюю осень. Опоздание может повлечь образование снежных наростов и закупорку водосточных систем. Для того чтобы привести в рабочее состояние обледеневшую систему потребуется очистка ее компонентов ото льда.

Выполнять очистку элементов системы следует с особой осторожностью, т.к. любое неосторожное движение может привести к нарушению изоляции. Это наиболее распространенная причина выхода из строя контура обогрева в целом. На поврежденные от механического воздействия компоненты гарантия не распространяется.

Прошедшие обучение систем монтажники кабельного обогрева в процессе работы выставляют наиболее подходящий диапазон, ориентированный на местные климатические факторы. Если устраивать контур антиобледенения, а также определять температурные границы будете своими руками, то действовать следует с точным соблюдением инструктажа производителя.

Полезное видео по теме

Ролик о задачах, решаемых путем устройства кабельного обогрева элементов кровельной системы:

Подробная инструкция по устройству системы антиобледенения:

Демонстрация специфики применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:

Наглядная демонстрация сооружения системы обогрева крыши и водостока поможет уяснить специфику процесса.

Грамотно выполненная система противообледенения кровли и водостоков избавит от массы проблем, продлит сроки эксплуатации материалов кровельного пирога и отделки фасада.

При устройстве должны быть соблюдены все требования и правила, необходимые для грамотной укладки и длительной службы обогрева. Сведения о технологических принципах и нормах сооружения помогут в самостоятельном проведении работ или в контроле работы нанятых монтажников.

Обогрев кровли и водостоков — 10 ошибок и схемы управления системой антиобледенения.

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

Успех самостоятельного монтажа антиобледенительной системы зависит от правильного выбора составляющих и грамотного размещения элементов. Разбираемся, какие провода выбрать, в каких местах их укладывать, какая нужна мощность и как рассчитать необходимое количество материалов.

Антиобледенительная система предотвращает накопление снега, образование наледи на кровле и элементах водосточной системы, обеспечивает надлежащую работу водосточной системы в зимний и весенний сезоны.

Пока снег чист, большинство солнечных лучей он отражает, но стоит появиться минимальному налету пыли, как поглощение тепла вырастает в разы. Снег начинает плавиться снизу. Корка льда необратимо утолщается. Процесс принимает серьезный масштаб весной, когда днем воздух прогревается до +5, а ночью — минус 5–10. Зимой солнцу помогают теплые участки кровли — подтапливают снег, талая вода превращается в лед под воздействием низких температур. Растопить лед не так просто, как снег — тепловыделения кровли на это не хватает. Зато его достаточно для образования еще большей корки льда.

Антиобледенительная система нагревает засыпанные снегом участки. Талая вода уходит по водостокам. Основная задача защиты от обледенения — обеспечение свободного отвода талых вод. Кабели прокладывают по всему их пути.

Составляющие системы обледенения

Система состоит из кабеля, распределительных коробок, информационной и распределительной сети (датчики и провода, подводящие питание и передающие информацию на БУ), блока управления.

Дополнительные детали (для монтажа):

· муфты для установки кабелей в трубы;

· хомуты для фиксирования кабелей на трубах;

· зажимы для фиксирования кабелей в желобах;

· клей (полиуретан) для крепления стройматериалов.

В комплект КТУ входят концевая муфта, трубки, соединяющие жилы и оплетку, термоусаживаемые трубки. Нужен ли комплект, решают после выбора кабеля: иногда его муфтируют на заводе-изготовителе, и эта деталь из комплекта уже не требуется. Трубки и монтажную ленту продают отдельно.

Монтажная лента бывает самоклеящейся адгезивной, алюминиевой, медной. Металлические ленты предпочтительней, поскольку передают тепло от кабеля к обогреваемой поверхности, повышая эффективность системы. Алюминиевая — оптимальный вариант (медная дороже в несколько раз).

Если длина водосточной трубы около 6 м, понадобится стальной трос и хомуты: кабель надо опускать в трубу с тросом (во избежание провисания провода под собственной тяжестью).

Читайте также:  Ландшафтный дизайн дачного участка 10 соток своими руками: фото образцовых проектов

Нагревающую часть системы оснащают УЗО. Если система разбита на секции, УЗО нужно для каждой (можно использовать автоматы 10 мА).

Выбираем обогревающий кабель

Для обогрева кровли и водостоков применяют резистивные (латынь: resistere — сопротивляться) кабели. Нагрев происходит за счет высокого сопротивления, трансформирующего электрическую энергию в тепловую. Сопротивление бывает постоянным или переменным, значит, кабель — нерегулируемым или саморегулирующимся. Во многих магазинах его делят на резистивный и саморегулирующийся. В таком случае под резистивным надо понимать кабель постоянного сопротивления.

Нерегулируемый кабель бывает одножильным и двужильным. Одножильный можно даже не рассматривать:

1. Необходимость подключения с обоих концов создает сложности и в проектировании, и в монтаже.

2. Кабель нельзя резать — если купили 150 м, надо уложить все 150 м и вернуться обратно в точку подключения.

Двужильный кабель не создает сложностей. Подключение двух концов в одной точке не требуется. Но это единственный плюс, и то относительно одножильного. Нерегулируемый кабель работает на полную мощность вне зависимости от того, сколько нужно тепла. В случае неисправности кабель не подлежит ремонту — менять придется всю секцию. Антиобледенительную систему придется разбивать на множество секций, что значительно усложнит и проектирование, и монтаж.

Саморегулирующийся кабель состоит из двух жил, матрицы, изоляции, экранирующей оплетки, внешнего защитного слоя. Матрица — основополагающая составляющая. Она реагирует на изменение температуры — это свойство полупроводников: при нагреве сопротивление повышается (сила тока меньше — нагрев меньше), при охлаждении — снижается (сила тока больше — нагрев больше).

Надо ли оснащать термостатами и датчиками систему, основанную на саморегулирующихся кабелях? Необходимо: достигнув нужной температуры, кабель не отключается — он продолжает поддерживать эту температуру, расходуя электроэнергию (хоть и с минимальной мощностью), когда это не требуется. Чтобы система не работала вхолостую, в нее внедряют термостаты и реле, по мере необходимости включающие и отключающие подачу тока.

Кабель с постоянным сопротивлением ощутимо дешевле, но куда менее экономичнее, чем саморегулирующийся. Кабель надо купить один раз, а счетчик электропотребления тикает перманентно.

Производители предлагают готовые секции, их надо лишь подключить. С такими секциями можно смонтировать смешанную систему: использовать кабели обоих типов, установив саморегулирующиеся на сложных участках, а нерегулируемые — на простых, где перекрещивание проводов невозможно технически. Но нужно ли? Саморегулирующийся кабель был очень дорогим, когда только появился. Сейчас разница не столь существенна.

У специалистов проектирование системы начинается с изучения чертежей, предоставленных заказчиком, причем на этих чертежах обогреваемые зоны кровли должны быть указаны. Теоретически все схемы должны остаться на руках у владельца дома, после того как строители закончат свою работу (или сам владелец, без чертежей кровлю не строят).

На втором этапе необходимо сформировать список опасных участков, наиболее подверженных обледенению. Затем определить высоту здания и крыши, ширину и площадь крыши, уклон кровли, диаметр и длину водосточных труб, размеры желобов и лотков.

Стандартные зоны обогрева

В обогреве нуждаются:

1. Ендовы и другие стыки (окна, аттики и проч.).

4. Элементы водосточной системы: водометы, желоба, лотки, воронки, трубы, отводы.

5. Элементы дренажной системы: водосборные и дренажные лотки, расположенные под водосточными трубами.

6. Зоны соединения желобов и труб.

7. Тепловыделяющие участки поверхности.

Вокруг воронок предусматривают метровую (1 м 2 ) зону обогрева. Мансардные окна обкладывают кабелем по периметру и по пути оттока воды.

Кабель прокладывают по всем элементам водосточной системы. Если есть ливневая канализация, обогревают путь воды до коллектора, кабель опускают ниже точки промерзания грунта.

Обогрев лотка и водосточной трубы

Определив обогреваемую площадь, вычерчивают схему раскладки и по ней рассчитывают количество кабеля, общую мощность системы. Приводим цифры, обоснованные практикой. Кабель укладывают:

· вдоль желобов — из расчета 200–300 Вт/м 2 ;

· в водосточные трубы (диаметр до 100 мм) — кабель минимум 28 Вт/м 2 ;

· в водосточные трубы (диаметр более 100 мм) — кабель минимум 36 Вт/м 2 ;

· в ендовы (на 2/3 снизу) — 250–300 Вт/м 2 ;

· в лотки (ширина до 100 мм) — кабель минимум 28 Вт/м 2 ;

· в лотки (ширина более 100 мм) — кабель минимум 36 Вт/м 2 ;

· вдоль кромки карнизов — 1 кабель из расчета 180–250 Вт/м 2 ;

· на капельниках — 1–3 кабеля из расчета 180–250 Вт/м 2 .

На карнизах кабель укладывают зигзагом, соблюдая минимальный изгиб, указанный в инструкции. Расчет прост: по раскладке определяют, сколько нужно кабеля, по его количеству — общую мощность системы.

Раскладка кабеля в ендове и на карнизах

Система управления — готовый модуль. К нему подсоединяют провода от датчиков температуры и осадков. Датчик осадков — греющийся элемент с 2 электродами. Снег, попадая на теплый датчик, тает, талая вода меняет сопротивление между электродами — на блок управления поступает сигнал об осадках. Для большей экономии применяют датчики влаги, работающие, как датчики осадков. Их устанавливают в лотках и желобах. Когда вода уйдет с этих участков, система отключит секции (применимо в многосекционной системе).

Подключение датчиков к БУ: 1 — датчик температуры; 2 — блок управления; 3 — датчик осадков; 4 — датчик воды; 5 — греющий кабель

При секционной конфигурации возможно использование независимых реле, отвечающих за работу секции длиной до 30 м.

Проводим пуско-наладочные работы

До ввода в эксплуатацию системы антиобледенения нужно провести испытания на функционирование. Поскольку система в основном работает в режиме ожидания и включается при необходимости, ее проверка летом бесперспективна. В теплое время года можно только проверить управляющую аппаратуру, да и то придется имитировать осадки (на датчики по-простому капают водой).

Испытания надо проводить в начале осени. Этапы проверки:

· проверка сопротивления изоляции;

Сопротивление кабеля и изоляции проверяют мегаомметром (если его нет, надо приобрести: систему необходимо периодически проверять). УЗО проверяют путем нажатия тестовой кнопки «Т». На термостате выставляют минимальное и максимальное значения температур. Эксплуатация системы при температуре ниже –20 °C не имеет смысла, поскольку в морозы осадки не выпадают.

Рекомендуем проводить проверку ежегодно ранней осенью: при наличии повреждений кабеля лучше их обнаружить заранее — до того, как использование системы станет необходимостью.

Важно! Прокладка кабеля на карнизах не отменяет необходимости установки снегозадержателей .

Самостоятельная установка антиобледенительной системы не настолько сложна. Основная трудность — работа на крыше. Рекомендуем ознакомиться с правилами безопасности и неукоснительно их соблюдать.

http :// www . rmnt . ru / – сайт RMNT . ru

Обогрев кровли и водостоков — 10 ошибок и схемы управления системой антиобледенения.

10. Водосточная труба.

11. Плоская кровля.

12. Внутренний водосток.

13. Площадь входного обогрева.

Рис.2.1. Схема скатной и плоской крыш с элементами организованного водостока

2.3.2. Плоские крыши, как правило, выполняются с внутренними водостоками, расположенными в центральной части здания. Несущими конструкциями плоской кровли чаще всего являются сборные железобетонные конструкции – кровельные плиты и лотки, покрытые различными рулонными битумно-полимерными материалами. Движение воды к приемной воронке внутреннего водостока по кровельным плитам и лоткам организовано за счет выполнения плит и лотков с уклоном (по плите в сторону лотка, а по лотку в сторону воронки) – 1 3%.

С внешних сторон по периметру наружных стен над кровлей возвышается парапет, что исключает возможность попадания воды и образование наледей и сосулек на наружных стенах. Схема плана плоской кровли тоже показана на рис.2.1.

3. Принципиальное решение и комплектующие элементы антиобледенительных систем

3.1. Для обеспечения свободного движения воды на всем пути ее удаления с кровли греющие кабели следует устанавливать:

на скатной крыше с внешними водостоками

– в лотках и желобах;

– в приемных воронках водосточных труб и рядом с ними;

– в ендовах;

– на свесах и капельниках;

– в водосточных трубах по всей высоте;

– в приемных колодцах ливневой канализации на глубину возможного замерзания воды в случаях расположения колодца рядом с водосточной трубой.

на плоской крыше с внутренним водостоком

– на участках крыши, примыкающих к лоткам;

– в лотках;

– на участке крыши, примыкающей к воронке;

– в воронке водосточной трубы;

– в верхней части водосточной трубы на глубину возможного замерзания воды;

– на площадке кровли размером 1х1 м рядом с водометом.

3.2. Кроме греющих кабелей в антиобледенительной системе применяются силовые и управляющие кабели; датчики температуры, воздуха, атмосферных осадков и воды; управляющее оборудование; изделия и детали для крепления на кровле всех элементов системы.

3.3. Для того, чтобы избежать неоправданного расхода электроэнергии, система посредством управляющего оборудования (терморегулятора) и датчиков автоматически включается при определенном сочетании внешних условий: температуры наружного воздуха в диапазоне от +5 °С до -10 °С, наличия осадков и воды на соответствующих элементах кровли. Также система автоматически выключается, если одно из этих условий не выполняется.

3.4. Для нагрева участков кровли, где нужно не допустить образования наледи и удалить воду, применяются различные нагревательные кабели мощностью 25 30 Вт/м с температурой нагрева 60-130 °С. Все применяемые кабели достаточно долговечны за счет многослойной изоляции, предохраняющей кабели от влаги, механических повреждений и ультрафиолетовых излучений. Нагревательные кабели бронированы, при этом броня не только защищает кабели от механических повреждений, но и перераспределяет тепло, что помогает избавиться от локальных перегревов. В антиобледенительных системах применяются кабели резистивные, которые независимо от внешних условий выделяют неизменное количество тепла, и кабели саморегулирующиеся, у которых количество выделяемого тепла зависит от температуры среды, в которой они находятся. Для антиобледенительных систем используются как кабели отечественного производства, так и поставляемые из-за рубежа*. Поскольку резистивные кабели рассчитаны на определенную суммарную с учетом всей длины кабеля мощность, они выпускаются отдельными секциями разной длины, при этом, нагревательная жила в каждой секции рассчитана так, чтобы мощность, приходящаяся на 1 м.п., составляла 25 30 Вт.
________________
* Отечественные нагревательные кабели и другие комплектующие элементы противообледенительных систем выпускает ООО “ССТ”, приведенные в тексте кабели КIМA поставляются фирмой КIМA (Швеция).

В настоящее время выпускаются следующие отечественные резистивные кабели:

ТДОЭ с одной нагревательной жилой секцией длиной 34, 39, 52, 62 и 72 м.

ТСОЭ с одной нагревательной жилой секцией длиной 37, 43, 57, 68 и 82 м.

ТСБЭ с двумя нагревательными жилами секциями длиной 14, 21, 27 и 36 м.

Эти нагревательные кабели рассчитаны на напряжение 220 В. Выпускаются аналогичные кабели для напряжения 380 В. Саморегулирующиеся кабели типа FSLE (Фризстол Лайт экстра) рассчитаны на напряжение 220 В. Этот кабель может нарезаться на любые длины, соответствующие длине обогреваемого элемента или участка кровли.

В качестве примера зарубежных греющих кабелей можно привести резистивный кабель KIMA Armor Д мощностью 28 Вт/м, который поставляется секциями длиной 10,3; 13,5; 18,3; 22,8; 27; 33; 40,5; 47,5; 56,6; 63,5; 72,5; 91; 135,5; 147; 181 м и KIMA Armor Stronq мощностью 30 Bт/м, поставляемый секциями 43, 53, 67, 83, 100 и 133 м, а также саморегулирующийся кабель KIMA К-3 мощностью 38 Вт/м при 0 °С и 17 Вт/м при +4 °С.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели имеют следующие преимущества относительно резистивных:

– греющие элементы кабеля автоматически изменяют тепловыделения в зависимости от температуры воздуха и влажности – тепловыделения уменьшаются при повышении температуры и уменьшении влажности окружающей среды;

– секции кабеля могут иметь любую длину, что позволяет создавать более эффективные схемы раскладки греющих кабелей на элементах кровли;

– кабели не перегреваются даже при пересечении друг с другом, что повышает надежность и безопасность системы;

– секция кабеля всегда подключается с одной стороны, благодаря чему можно сократить количество питающих холодных кабелей.

К недостаткам саморегулирующихся кабелей относится их стоимость, примерно в 4 раза превышающая стоимость резистивных кабелей.

3.5. Силовые холодные токоподводящие кабели, которые вместе с греющими кабелями размещаются на кровле, тоже бронированы и защищены от ультрафиолетовых излучений. Распределительные и управляющие кабели подбираются из имеющихся в продаже и отвечающих расчетным параметрам соответствующих участков системы, а также условиям их эксплуатации.

3.6. В антиобледенительных системах применяются датчики, распределительное и управляющее оборудование отечественного производства, в том числе многофункциональные контроллеры РТ200Е ТЕПЛОСКАТ и PTOO7S, датчики температуры TST01 и TST05, датчик осадков TSP01, датчик воды TSW01 и другое оборудование, а также зарубежное – например терморегулятор Термостат DTR 3102 (Германия) с датчиками температуры и влажности. Терморегуляторы настроены так, что нагревательные кабели включаются автоматически, только если температура наружного воздуха находится в заданном рабочем диапазоне температур. Практика показала, что для антиобледенительных систем рабочим диапазоном является температура от -10 °С до +5 °С. Включение системы происходит, когда датчик осадков покажет их наличие или датчик воды покажет наличие воды в лотках и приемных воронках водостоков. Отключение системы происходит, когда датчики воды показывают ее отсутствие.

3.7. Для крепления на кровле элементов антиобледенительной системы выпускаются соответствующие крепежные детали: металлические зажимы, различные кронштейны, полосы, накладки и другие детали. Для этой же цели применяются монтажные ленты из оцинкованной стали и медные зарубежной поставки. Кроме того, для монтажа системы потребуется шкаф управления, распределительные и распаячные коробки.

4. Методика проектирования антиобледенительных систем

4.1. Определение количества греющих кабелей

При проектировании антиобледенительной системы конкретного здания необходимо провести анализ возможных мест скопления воды и образования наледи.

На основании имеющихся чертежей, фотографий и замеров, выполненных на объекте, водосточная система подразделяется на характерные элементы. Для каждого участка в зависимости от его размеров, формы (линейная, площадь) и наиболее удобного распределения мощностей по группам подсчитывается общее количество и типы кабельных нагревательных секций.

Расчет мощности и необходимого количества нагревательных кабелей для отдельных элементов водосточной системы имеет свои особенности.

Расчет длины кабеля в водосточных трубах.

В водосточных трубах (рис.4.1) номинальная удельная мощность саморегулирующихся и резистивных нагревательных кабелей в отсутствии воды колеблется от 20 до 60 Вт/м. Она зависит от длины и диаметра трубы. При применении саморегулирующихся кабелей, способных увеличить теплоотдачу при наличии воды в 1,6-1,8 раза, эффективность работы системы резко возрастает.

Рис.4.1. Обогрев водосточной трубы большого диаметра и желоба

1 – водоприемная воронка; 2 – водосточная труба; 3 – нагревательный кабель; 4 – крепежный зажим;
5 – трос; 6 – отмет; 7 – усиленный обогрев отмета; 8 – водосборный желоб;
9 – кронштейн, крепящий кабель к желобу; 10 – направляющий лоток;
11 – поворотный элемент, обеспечивающий плавный изгиб кабеля; 12 – концевая муфта.

Рис.4.1. Обогрев водосточной трубы большого диаметра и желоба

В общем случае расход кабеля ( , м) для водосточных труб определяется по формулам:

Для труб с водосточными воронками в верхней части:

– с монтажными концами;

– без монтажных концов.

Для труб с непосредственным примыканием к лотку:

– с монтажными концами;

– без монтажных концов;

Расчет длины кабеля в желобе (лотке).

При обогреве водосточных желобов и лотков (рис.4.2) линейная номинальная мощность греющего кабеля зависит от площади водосбора, лежащей выше этих желобов, и определяется через площадь водосбора, приходящуюся на 1 м желоба (лотка). Если площадь водосбора менее 5 м , то мощность обогрева может не превышать 20 Вт/м лотка, для чего достаточно одной нитки кабеля. Увеличение площади водосбора до 25 м и более требует повышения удельной мощности греющих кабелей до 50 Вт/м желоба (лотка), и соответственно двух ниток кабеля.

Рис.4.2. Обогрев карниза и водосборного лотка

Рис.4.2. Обогрев карниза и водосборного лотка

В общем случае расход кабеля ( , м) для лотка (желоба) определяется по формулам:

– с монтажными концами,

– без монтажных концов.

Нагревательные секции с холодными концами применяются в тех случаях, когда нет возможности или не допускается устанавливать распределительные коробки вблизи нагревательных секций.

Для обогрева кровли за парапетами необходимо принимать мощность кабелей на 30% больше, чем для желобов, так как парапеты выполняют роль направляющих желобов, но одновременно они способствуют накоплению снега и льда.

Расчет длины кабеля в ендовах.

Ендовы (рис.4.3) рекомендуется обогревать не менее чем на 1/3 их длины. Для предотвращения накопления снега и наледи нагревательные секции выполняются из двух ниток тем же кабелем, что и для обогрева желобов. На схемах раскладки нагревательных секций обогрев ендов обычно объединяется с обогревом желобов.

Читайте также:  Дизайн кухни: варианты интерьера на все случаи жизни

Рис.4.3. Пример обогрева ендовы и нижней части ската

Рис.4.3. Пример обогрева ендовы и нижней части ската

Расход кабеля для ендов ( , м) определяется по формуле:

– с монтажными концами или

– без монтажных концов.

В местах примыкания кровли к вертикальным стенам также может накапливаться снег, из-за чего возможны протечки. Поэтому обогрев примыканий целесообразно выполнять в 1 или 2 нитки в зависимости от общей схемы укладки секций.

Для исключения образования наледи в водометах парапетов необходимо обогревать дно водомета и площадку перед водометом не менее 1 м , исходя из мощности 300 Вт/м .

Обогреваемые воронки для внутренних водостоков могут быть готовыми изделиями с мощностью около 50 Вт, которые встраиваются в водоприемные воронки. Чтобы предотвратить промерзание верхней части водосточной трубы эти воронки снабжаются нагревательными секциями, обеспечивающими прогрев трубы до теплой зоны.

Для обогрева участков плоских кровель можно использовать бронированные резистивные кабели с удельной мощностью 250-350 Вт на 1 м покрытия. Причем с увеличением высоты снежного покрова (заноса) соответственно возрастает и удельная мощность. Стандартный шаг укладки бронированных кабелей составляет от 80 до 100 мм.

На краях кровли, которые располагаются ниже желобов, также скапливаются снежные и ледяные массы. Их целесообразно удалять, размещая нагревательные кабели вдоль карниза (при ширине карниза менее 300 мм) или по всей его площади. Для этих целей могут использоваться нагревательные кабели любого указанного выше типа.

Расчет длины кабеля на капельнике.

Капельники, в зависимости от их размеров и конструкции, обогреваются одной или двумя нитками саморегулирующегося или резистивного кабеля.

В общем случае расход кабеля ( , м) на капельник определяется по формулам:

– с монтажными концами

или

– без монтажных концов.

При монтаже одна нитка капельника крепится под капельник, вторая – вдоль края кровли.

Разбивка нагревательного кабеля на секции.

Для снижения общего числа нагревательных секций целесообразно одной секцией обогревать несколько зон, например: лоток-труба, лоток-ендова-труба, ендова-труба. Для удобства раскладки нагревательную секцию удобно начинать напротив примыкания водосточной трубы к лотку.

Затем составляется таблица, в которой указываются параметры нагревательных секций: номера, маркировка и длина.

Расчет номинальной мощности системы.

Суммарная номинальная мощность системы определяется по формуле:

где: – рабочая линейная мощность кабеля -го типа, Вт/м;

– суммарная длина кабеля -го типа, м;

– рабочая поверхностная мощность обогрева участков плоской кровли, Вт/м ;

– площадь обогреваемых участков плоской кровли, м ;

– рабочая мощность обогреваемой воронки, Вт/м;

– количество обогреваемых воронок, шт.

Суммарная установленная мощность ( ) определяется, исходя из номинальной мощности и коэффициента , указывающего во сколько раз расчетный ток превышает номинальный. Коэффициент равен:

2 – для саморегулирующихся кабелей;

1,2 – для резистивных кабелей.

При этом следует учитывать, что пусковой ток может превышать номинальный для саморегулирующихся кабелей в 3 раза, а для резистивных кабелей – в 1,2-1,4 раза.

По мере прогрева кабеля пусковой ток быстро падает до номинальной величины. Обычно время установления номинального тока составляет 3-5 минут.

Сечение силовых кабелей рассчитывают, исходя из величины суммарного номинального тока с коэффициентом запаса 1,25:

где: – длительный максимально допустимый ток, А;

– номинальная потребляемая мощность, Вт;

– напряжение питания, В.

Коммутационные, пусковые и защитные аппараты подбирают, исходя из величины суммарного пускового тока с коэффициентом запаса 1,5 и времени спадания пускового тока:

где: – максимальный пусковой ток, А;

– установленная мощность, Вт;

– напряжение питания, В.

Расчет и выбор вводного защитного автомата следует выполнять по изложенной ниже методике:

1. Рассчитать пусковой ток для каждой нагревательной секции по формуле:

где – пусковой ток для нагревательной секции , А;

– длина нагревательной секции , м;

– коэффициент, зависящий от типа нагревательного кабеля и характеризующий его удельную мощность, принимается по таблице 1.

* Данные предприятия-изготовителя нагревательных кабелей ООО “ССТ”.

Система обогрева кровли и водостоков

Образование наледи приводит к повреждению кровельного покрытия, водосточной системы. Для защиты от этого явления применяются системы обогрева крыши с резистивными или саморегулирующимися кабелями. Они препятствуют образованию ледяных наростов и глыб в водосборных воронках, лотках, трубах, на горизонтальных участках кровли.

Нагревательные элементы систем антиобледенения должны обеспечить растапливание снега и льда, а также удаление талой воды с кровли и водосточной системы.

Состав системы антиобледенения

Системы обогрева крыш состоят:

  • Из нагревательных элементов. Ими служит греющий кабель мощностью от 15 до 50 Вт на погонный метр. Места и способы прокладки выбирают, исходя из конструкции кровли, системы водостока.
  • Из управляющего устройства и датчиков. Эти устройства обеспечивают автоматическое включение и отключение системы обогрева в зависимости от температуры и наличия воды.
  • Из устройств защиты. Электрическая система подогрева крыш доложена быть защищена от коротких замыканий и утечки тока. Наличие дифавтоматов или УЗО – обязательное требование к системам антиобледенения.
  • Из силового кабеля и электроустановочных изделий. Эти элементы предназначены для подключения системы обогрева к электросети, обеспечения защищенных электрических соединений.

По принципу управления различают 2 вида систем обогрева:

  • Устройства с датчиками температуры. Системы антиобледенения настраивают на включение при температуре в диапазоне + 50 до – 150 С. В местах, где нередки сильные ветры, образование наледи возможно и при более низких температурах. Корректировку режимов работы делают “на глазок” в зависимости от фактических погодных условий.
  • Устройства с датчиками воды. Такие системы обогрева комплектуются датчиками влаги. Включение греющих кабелей производится при наличии талой воды в лотках и других местах ее скопления. Отключение происходит при отсутствии влаги.

Системы с датчиками одного типа проще и дешевле. К их недостаткам относится большая погрешность. При неточной настройке такие системы обогрева способствуют образованию ледяных глыб и сосулек.

Для снижения расхода электроэнергии и увеличения эффективности систем рекомендуется применять 2 типа датчиков, устройств, реагирующих на появление влаги и изменение температуры.

Комбинированные системы антиобледенения дороже, однако, более эффективны в районах с высокой влажностью и ветреных регионах.

Выбор кабеля

Греющий кабель системы обледенения прокладывается на открытых местах. Он должен иметь надежную изоляцию и армирующую оплетку для защиты от механических повреждений. Производители электрического оборудования обогрева выпускают специальные марки греющих проводов для систем антиобледенения. Оболочка таких греющих кабелей изготовлена из материала стойкого к воздействию ультрафиолета, температурной деформации. Она также обеспечивает защиту от попадания влаги на токоведущие жилы.

По принципу действия и материалу токоведущих частей различают:

Резистивные кабели. Жилы нагревательных элементов изготавливают из сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Выпускают резистивные кабели отрезками определенной длины с фиксированной тепловой мощностью. Нагревательные элементы такого типа требуют наличия терморегулятора, в противном случае кабель просто перегорит. К недостаткам резистивных кабелей относится также невозможность укорачивания секций.

Саморегулирующиеся. Токоведущие части сделаны из полупроводникового материала. Сопротивление жил кабеля обратно пропорционально их температуре. Таким образом, полупроводниковые кабели регулируют температуру нагрева. Чем выше температура жил, тем ниже их сопротивление.

Цена резистивных кабелей существенно ниже, чем саморегулирующихся. Однако, системы антиобледенения с полупроводниковыми нагревательными элементами потребляют меньше электроэнергии, не перегреваются. Главный недостаток саморегулирующихся греющих проводов – естественное старение полупроводника. Такие кабели требуется периодически заменять.

Общие правила монтажа систем антиобледенения

Рекомендуется выполнить проект системы обогрева. Он включает план кровли с местами прокладки кабелей, места размещения муфт и распределительных коробок, а также выбор электрооборудования защиты, мощности и марки греющего кабеля. Это поможет избежать лишних расходов на покупку элементов, исключить ошибки при монтаже.

При установке систем обогрева крыш требуется соблюдать следующие правила:

  • Монтажные работы должны проводиться в сухую погоду при плюсовой температуре.
  • Места прокладки греющих кабелей предварительно очищают от мусора и пыли.
  • Силовой кабель прокладывается до распределительной коробки в металлических коробах или кабель-каналах.
  • Соединение греющего и силового кабеля осуществляется при помощи распределительной коробки влагопылезащищенного исполнения IP 65-66. Допускается соединение через муфту из термопластичного полимерного материала.
  • Для защиты от коротких замыканий и утечки тока используются дифференциальные автоматы, автоматические выключатели и УЗО до 30 мА. Для удобства ремонта, технического обслуживания, а также для обеспечения защиты от поражения электрическим током человека требуется установка отдельного электроаппарата защиты на линию электропитания системы обогрева крыши.
  • Датчики размещают в местах, исключающих ошибочное включение системы. К устройствам должен быть обеспечен свободный доступ для чистки, замены или ремонта.

От соблюдений правил монтажа зависит корректная и безопасная работа системы антиобледенения.

Места размещения греющего кабеля

Система обогрева должна обеспечивать быстрое таяние льда и удаление воды с крыши. При устройстве антиобледенения важно правильно выбрать “холодные зоны”. Греющие кабели прокладывают:

  • Внутри водосточных труб. При сходе талой воды и ее замерзании внутри водосточных труб, стояки могут деформироваться и даже разорваться. Кроме того, ледяные пробки препятствуют удалению влаги с крыши и увеличивают скопление льда на кровли. Нагревательный кабель внутри стояков прокладывают в одну или 2 линии. Если водосточная система соединена с ливневой канализацией, греющий кабель вводится на примерную глубину ее промерзания.
  • В лотках. В желобах нередко образуются плотины из замершей воды. На дне лотков обязательно прокладывают греющий кабель.
  • На карнизах. На скатах уклоном 300 и меньше кабель укладывается витками во всю ширину карниза. На пологих крышах со скатами от 110 дополнительно укладывают несколько витков возле водосборных воронок. При уклоне 450 и больше, нагревательные элементы укладывают только в желобах.
  • Между краем крыши и снегозадержателем. Для защиты от схода снеговых масс и глыб льда на крышах с крутыми скатами устанавливают снегозадержатели. Греющие кабели располагают между кромкой кровли и снегозадержателем. Это обеспечивает постепенное таяние твердых осадков и исключает падение больших кусков слежавшегося снега.
  • На внутренних углах, образованных смежными скатами (в ендовых). Высота прокладки греющего кабеля по этим конструкциям должна составлять не меньше 2/3 их длины.
  • В водосборниках внутренней водосточной системы, а также в воронках систем водоотведения пологих крыш. Петли греющего кабеля должны охватывать участок радиусом 50 см от центра воронки.
  • Парапеты и места примыканий к ним. Вдоль этих элементов кровли размещают 1 линию теплого кабеля.
  • В капельниках, водометах и других местах вероятного образования наледи.
  • По периметру мансардных окон.

Мощность нагревательных элементов должна составлять 180-300 Вт на каждый м2 для крыш над неотапливаемым чердаком. В домах с жилыми мансардами эта величина увеличивается до 300-400 Вт/м2. Мощность нагревательных элементов, проходящих вдоль труб и лотков, 40-70 Вт на метр. Для полимерных водостоков и желобов применяют кабели 20-25 Вт/м.

При отсутствии водостоков кабель монтируют по краю кровли. Нижние края витков должны свешивается на 4-5 см. Талая вода в этом случае стекает с греющего кабеля. Шаг между петлями выбирают, исходя из удельной мощности кабеля и рекомендаций производителя. Минимальный радиус изгиба греющих кабелей – до 50 мм.

Фиксация линий греющего кабеля осуществляется при помощи монтажных клипс, лент и хомутов. Чтобы избежать повреждений изолирующей оболочки, необходимо применять только рекомендованные производителем крепежи.

При фиксации важно не нарушить герметичность крыши. При использовании кровельных гвоздей или саморезов требуется обработка мест крепления битумной мастикой или герметиком. Кабель не должен свободно висеть в воздухе. Рекомендуемое расстояние между крепежными элементами на горизонтальных участках 25-30 см, на наклонных поверхностях – 20-15 см.

Подключение системы антиобледенения

Для электропитания системы обогрева рекомендуется проложить отдельную линию электропроводки, защищенную отдельным автоматом или УЗО. Для этого рекомендуется кабель с медными жилами. Сечение проводников выбирают, исходя из общей электрической мощности системы антиобледенения, оно должно составлять не менее 2,5 мм2.

При подключении к трехфазной сети необходимо обеспечить симметричную нагрузку на все три фазы. Перекос более чем на 15% не допускается. Все электрические подключения делаются в соответствии с требованиями нормативов электробезопасности. Силовой кабель и греющий провод соединяют через распредкоробку или термоусадочную муфту.

Датчики подключают непосредственно к блоку управления. Для этого применяется экранированный контрольный кабель, указанной в инструкции марки.

После окончания монтажа проверяют качество соединений, надежность фиксации, а также целостность электрических цепей и качество соединений. Перед вводом в эксплуатацию тестируется корректное срабатывание электроаппаратов защиты и других элементов системы обогрева крыши.

Монтаж систем обогрева кровли должен производиться специалистами, имеющими профильное образование и допуск к таким работам. Ремонт подогрева кровли должен также осуществлять персонал, имеющий необходимую квалификацию. Ошибки на любом этапе работ могут привести к электротравмам, коротким замыканиям, пожару.

Обслуживание систем обогрева кровли можно проводить самостоятельно. Оно сводится к периодическому удалению мусора с греющих кабелей, очистку датчиков от пыли, ледяных наростов, а также подстройке терморегулятора. При чистке важно не повредить изоляцию нагревателей и чувствительные элементы датчиков. Исправность УЗО также необходимо проверять. Для этого предусмотрен специальный режим, который активируется нажатием кнопки “Тест”.

При соблюдении всех правил и технологий монтажа, а также требований руководства по эксплуатации, система антиобледенения прослужит до 30 лет и больше.

Обогрев водостоков и кровли: системы антиобледенения своими руками

Успех самостоятельного монтажа антиобледенительной системы зависит от правильного выбора составляющих и грамотного размещения элементов.

Антиобледенительная система предотвращает накопление снега, образование наледи на кровле и элементах водосточной системы, обеспечивает надлежащую работу водосточной системы в зимний и весенний сезоны.

Пока снег чист, большинство солнечных лучей он отражает, но стоит появиться минимальному налету пыли, как поглощение тепла вырастает в разы. Снег начинает плавиться снизу. Корка льда необратимо утолщается. Процесс принимает серьезный масштаб весной, когда днем воздух прогревается до +5, а ночью — минус 5–10. Зимой солнцу помогают теплые участки кровли — подтапливают снег, талая вода превращается в лед под воздействием низких температур. Растопить лед не так просто, как снег — тепловыделения кровли на это не хватает. Зато его достаточно для образования еще большей корки льда.

Антиобледенительная система нагревает засыпанные снегом участки. Талая вода уходит по водостокам. Основная задача защиты от обледенения — обеспечение свободного отвода талых вод. Кабели прокладывают по всему их пути.

Составляющие системы обледенения

Система состоит из кабеля, распределительных коробок, информационной и распределительной сети (датчики и провода, подводящие питание и передающие информацию на БУ), блока управления.

Дополнительные детали (для монтажа):

  • строительный фен;
  • монтажная лента;
  • комплект КТУ;
  • муфты для установки кабелей в трубы;
  • хомуты для фиксирования кабелей на трубах;
  • зажимы для фиксирования кабелей в желобах;
  • клей (полиуретан) для крепления стройматериалов.

В комплект КТУ входят концевая муфта, трубки, соединяющие жилы и оплетку, термоусаживаемые трубки. Нужен ли комплект, решают после выбора кабеля: иногда его муфтируют на заводе-изготовителе, и эта деталь из комплекта уже не требуется. Трубки и монтажную ленту продают отдельно.

Монтажная лента бывает самоклеящейся адгезивной, алюминиевой, медной. Металлические ленты предпочтительней, поскольку передают тепло от кабеля к обогреваемой поверхности, повышая эффективность системы. Алюминиевая — оптимальный вариант (медная дороже в несколько раз).

Если длина водосточной трубы около 6 м, понадобится стальной трос и хомуты: кабель надо опускать в трубу с тросом (во избежание провисания провода под собственной тяжестью).

Нагревающую часть системы оснащают УЗО. Если система разбита на секции, УЗО нужно для каждой (можно использовать автоматы 10 мА).

Выбираем обогревающий кабель

Для обогрева кровли и водостоков применяют резистивные (латынь: resistere — сопротивляться) кабели. Нагрев происходит за счет высокого сопротивления, трансформирующего электрическую энергию в тепловую. Сопротивление бывает постоянным или переменным, значит, кабель — нерегулируемым или саморегулирующимся. Во многих магазинах его делят на резистивный и саморегулирующийся. В таком случае под резистивным надо понимать кабель постоянного сопротивления.

Нерегулируемый

Нерегулируемый кабель бывает одножильным и двужильным. Одножильный можно даже не рассматривать:

  1. Необходимость подключения с обоих концов создает сложности и в проектировании, и в монтаже.
  2. Кабель нельзя резать — если купили 150 м, надо уложить все 150 м и вернуться обратно в точку подключения.

Двужильный кабель не создает сложностей. Подключение двух концов в одной точке не требуется. Но это единственный плюс, и то относительно одножильного. Нерегулируемый кабель работает на полную мощность вне зависимости от того, сколько нужно тепла. В случае неисправности кабель не подлежит ремонту — менять придется всю секцию. Антиобледенительную систему придется разбивать на множество секций, что значительно усложнит и проектирование, и монтаж.

Читайте также:  Утепляем кровлю по всем правилам. Инструкция для домовладельца

Саморегулирующийся

Саморегулирующийся кабель состоит из двух жил, матрицы, изоляции, экранирующей оплетки, внешнего защитного слоя. Матрица — основополагающая составляющая. Она реагирует на изменение температуры — это свойство полупроводников: при нагреве сопротивление повышается (сила тока меньше — нагрев меньше), при охлаждении — снижается (сила тока больше — нагрев больше).

Надо ли оснащать термостатами и датчиками систему, основанную на саморегулирующихся кабелях? Необходимо: достигнув нужной температуры, кабель не отключается — он продолжает поддерживать эту температуру, расходуя электроэнергию (хоть и с минимальной мощностью), когда это не требуется. Чтобы система не работала вхолостую, в нее внедряют термостаты и реле, по мере необходимости включающие и отключающие подачу тока.

Кабель с постоянным сопротивлением ощутимо дешевле, но куда менее экономичнее, чем саморегулирующийся. Кабель надо купить один раз, а счетчик электропотребления тикает перманентно.

Производители предлагают готовые секции, их надо лишь подключить. С такими секциями можно смонтировать смешанную систему: использовать кабели обоих типов, установив саморегулирующиеся на сложных участках, а нерегулируемые — на простых, где перекрещивание проводов невозможно технически. Но нужно ли? Саморегулирующийся кабель был очень дорогим, когда только появился. Сейчас разница не столь существенна.

Проектируем систему

У специалистов проектирование системы начинается с изучения чертежей, предоставленных заказчиком, причем на этих чертежах обогреваемые зоны кровли должны быть указаны. Теоретически все схемы должны остаться на руках у владельца дома, после того как строители закончат свою работу (или сам владелец, без чертежей кровлю не строят).

На втором этапе необходимо сформировать список опасных участков, наиболее подверженных обледенению. Затем определить высоту здания и крыши, ширину и площадь крыши, уклон кровли, диаметр и длину водосточных труб, размеры желобов и лотков.

Стандартные зоны обогрева

В обогреве нуждаются:

  1. Ендовы и другие стыки (окна, аттики и проч.).
  2. Карнизы.
  3. Капельники.
  4. Элементы водосточной системы: водометы, желоба, лотки, воронки, трубы, отводы.
  5. Элементы дренажной системы: водосборные и дренажные лотки, расположенные под водосточными трубами.
  6. Зоны соединения желобов и труб.
  7. Тепловыделяющие участки поверхности.

Вокруг воронок предусматривают метровую (1 м 2 ) зону обогрева. Мансардные окна обкладывают кабелем по периметру и по пути оттока воды.

Кабель прокладывают по всем элементам водосточной системы. Если есть ливневая канализация, обогревают путь воды до коллектора, кабель опускают ниже точки промерзания грунта.

Обогрев лотка и водосточной трубы

Расчет мощности

Определив обогреваемую площадь, вычерчивают схему раскладки и по ней рассчитывают количество кабеля, общую мощность системы. Приводим цифры, обоснованные практикой. Кабель укладывают:

  • вдоль желобов — из расчета 200–300 Вт/м 2 ;
  • в водосточные трубы (диаметр до 100 мм) — кабель минимум 28 Вт/м 2 ;
  • в водосточные трубы (диаметр более 100 мм) — кабель минимум 36 Вт/м 2 ;
  • в ендовы (на 2/3 снизу) — 250–300 Вт/м 2 ;
  • в лотки (ширина до 100 мм) — кабель минимум 28 Вт/м 2 ;
  • в лотки (ширина более 100 мм) — кабель минимум 36 Вт/м 2 ;
  • вдоль кромки карнизов — 1 кабель из расчета 180–250 Вт/м 2 ;
  • на капельниках — 1–3 кабеля из расчета 180–250 Вт/м 2 .

На карнизах кабель укладывают зигзагом, соблюдая минимальный изгиб, указанный в инструкции. Расчет прост: по раскладке определяют, сколько нужно кабеля, по его количеству — общую мощность системы.

Раскладка кабеля в ендове и на карнизах

Управление

Система управления — готовый модуль. К нему подсоединяют провода от датчиков температуры и осадков. Датчик осадков — греющийся элемент с 2 электродами. Снег, попадая на теплый датчик, тает, талая вода меняет сопротивление между электродами — на блок управления поступает сигнал об осадках. Для большей экономии применяют датчики влаги, работающие, как датчики осадков. Их устанавливают в лотках и желобах. Когда вода уйдет с этих участков, система отключит секции (применимо в многосекционной системе).

Подключение датчиков к БУ: 1 — датчик температуры; 2 — блок управления; 3 — датчик осадков; 4 — датчик воды; 5 — греющий кабель

При секционной конфигурации возможно использование независимых реле, отвечающих за работу секции длиной до 30 м.

Проводим пуско-наладочные работы

До ввода в эксплуатацию системы антиобледенения нужно провести испытания на функционирование. Поскольку система в основном работает в режиме ожидания и включается при необходимости, ее проверка летом бесперспективна. В теплое время года можно только проверить управляющую аппаратуру, да и то придется имитировать осадки (на датчики по-простому капают водой).

Испытания надо проводить в начале осени. Этапы проверки:

  • проверка сопротивления изоляции;
  • проверка аппаратуры;
  • пробное включение;
  • настройка термостатов;
  • рабочее включение.

Сопротивление кабеля и изоляции проверяют мегаомметром (если его нет, надо приобрести: систему необходимо периодически проверять). УЗО проверяют путем нажатия тестовой кнопки «Т». На термостате выставляют минимальное и максимальное значения температур. Эксплуатация системы при температуре ниже –20 °C не имеет смысла, поскольку в морозы осадки не выпадают.

Рекомендуем проводить проверку ежегодно ранней осенью: при наличии повреждений кабеля лучше их обнаружить заранее — до того, как использование системы станет необходимостью.

Важно! Прокладка кабеля на карнизах не отменяет необходимости установки снегозадержателей.

Самостоятельная установка антиобледенительной системы не настолько сложна. Основная трудность — работа на крыше. Рекомендуем ознакомиться с правилами безопасности и неукоснительно их соблюдать.

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:

Ссылка на основную публикацию