Владельцам домов как со сложными индивидуальными крышами, так и с простой двускатной кровлей знакома проблема обмерзания таящего снега на ее поверхности и замерзшей воды в водосточных трубах, которые впоследствии забиваются льдом и препятствуют необходимому водоотводу. Устранить причину обледенения, а не бороться уже с последствиями в виде свисающих сосулек, поможет обогрев кровли и водостоков.
Обеспечить постепенное и своевременное таяние снега можно с помощью системы антиобледенения, основными элементами которой являются:
Для установки систем обогрева применяются три основных типа нагревательных кабелей – , и композитный.
Резистивный очень схож по структуре с типичным двухжильным силовым кабелем. Состоит он из нескольких слоев изоляции, внутри которых расположены изолированные друг от друга греющие жилы, подключаемые в цепь питания. Температура, до которой прогревается провод, всегда постоянна, как полезная мощность и величина сопротивления. На фото ниже представлена его структура:
Саморегулирующий греющий проводник для обогрева кровли и водостоков производится по особой технологии и, исходя из своего названия, способен самостоятельно подстраивать температуру нагрева. Это позволяет сделать его особая структура. В его состав входит матрица (сама регулирует степень нагрева в зависимости от температуры окружающей среды, следовательно, изменяет и сопротивление) и наружная изоляция, с изолирующей оболочкой и оплеткой внутри. На фото ниже показано из чего состоит провод:
Композитный нагревательный кабель — имеет две токопроводящие жилы, встроенную систему резервирования и оболочку из композитных материалов. Композитная оболочка плотная, однородная, эластичная и устойчива к высоким температурам. На фото ниже показано из чего состоит провод:
Чтобы определиться с выбором нагревательного элемента системы, обратимся к их преимуществам и недостаткам. Так, резистивный проводник по стоимости обходится ощутимо дешевле, но его срок службы меньше, чем у саморегулирующегося и композитного кабелей. Кроме этого резистивный кабель имеет строго определенную длину секции и его оболочка не выдерживает более 80 градусов, а это значит, что пересекать такой кабель категорически запрещено и установка в водосточных трубах также не рекомендуется. Саморегулирующийся кабель регулирует свое тепловыделение в зависимости от температуры окружающей среды и изменяет мощность на разных участках, он не боится самопересечения и не перегреет себя сам. Однако этот кабель имеет большие пусковые токи, кроме этого, его матрица со временем стареет и теряет мощность, а еще кабель имеет минимальный радиус изгиба (повреждается матрица).
Композитный нагревательный кабель не имеет пусковых токов, не боится самопересечения, не имеет минимальный радиус изгиба (можно использовать в труднодоступных участках), его можно отрезать любой длины кратно метру. Оболочка кабеля плотная, без воздушных прослоек, выдерживает температуру 180 C. Благодаря композитной оболочке энергоэффективность и теплоотдача кабеля выше на 30% по сравнению с резистивным и саморегулирующимся. Обычно, композитный кабель, применяемый для кровли, имеет постоянную мощность 20 Вт/м, которой вполне достаточно для эффективной работы системы обогрева. Малая мощность позволяет сэкономить на стоимости системы электрораспределения и на затратах на электричество.
Так какой же сделать выбор? При монтаже обогрева водостоков и кровли можно использовать резистивный и саморегулирующийся кабели вместе . Их комбинированное применение снижает общую стоимость проекта и положительно сказывается на окончательном качестве системы. Принято для крыши использовать резистивные, а для водоотводов саморегулирующиеся элементы.
Однако рациональным решением будет применение композитного нагревательного кабеля для всей системы обогрева кровли. Т.к. этот кабель не перегорает в водосточных трубах (как резистивный), имеет УФ защиту и служит долго. По стоимости такая система не уступает комбинации резистивного и саморегулирующегося кабелей, а по долговечности превосходит ее.
Допустим, у нас на крыше имеется горизонтальный подвесной желоб длиной 11 м, диаметр которого 15 см, и вертикальная сточная труба диаметром 90 мм и длиной 15 м.
Расчет нужной длины:
Сравним расчеты мощности для разных типов кабелей:
Система с композитным нагревательным кабелем экономичнее систем на резистивном и саморегулирующимся кабеле.
Чтобы во всеоружии приступать к монтажу системы, рассмотрим наглядно пример схемы обогрева кровли и водостоков и будем придерживаться определенной последовательности.
Вначале выбираем место установки системы автоматики и управления внутри помещения. Зачастую основной контроллер и аппараты защиты необходимо расположить около распределительного щитка. Делается это для удобства монтажа, и позволяет сократить длину кабельно-проводниковых трасс и повысить надежность работы схемы. Подключить контроллер не составит особого труда, так как все его выводы и клеммы подписаны и промаркированы. Человек, знакомый с основами электрической разводки и умеющий обращаться с инструментом, быстро сориентируется и выполнит такую работу своими руками.
Монтаж греющего кабеля в водостоках нужно рассматривать исходя из того, что он разделен на четыре составляющие части (желоб, сточная труба, воронка и водоприемник), каждую из которых необходимо подогреть. Для начала необходимо подать в водосточную трубу петлю провода и прикрутить ее в водоприемнике с помощью стальных зажимов. Затем крепим кабель в нижней части сточной трубы как можно выше, располагая его на расстоянии 5 см друг от друга в части трубы, находящейся ближе к дому (по ней обычно и стекает талая вода). Таким же образом крепим проводник и вверху возле нижней части воронки. Важно, если труба состоит из нескольких разборных частей, то в каждой из них нужно организовать промежуточное крепление системы обогрева. В воронке кабель укладывается в форме кольца и прикручивается зажимами в таком положении. Переходим к желобу. В нем провода нужно расположить на боковых противоположных поверхностях. Далее, концы подключаются в распределительной коммутационной коробке к клеммам.
Совет! Саморегулирующий проводник не обязательно укладывать петлей. Подойдет монтаж в одну жилу, конец которой изолируется специальной заглушкой.
В качестве примера инсталляции греющего элемента возьмем плоскую кровлю. Кабель укладывается в нижней части по периметру черты стекания воды и закладывается во внутренней воронке водостока на расстояние от 400 мм, если сточная труба располагается в здании. Если же труба смонтирована снаружи, то применяют схему «капающей петли». В местах соприкасания парапета и кровли уложенный проводник должен иметь мощность около 60-70 Вт/м 2 . Также необходимо, чтобы вокруг обогреваемой воронки на расстоянии 2 м был уложен провод как показано на рисунке ниже:
Последовательность разделки греющего провода показана фото:
В завершение, когда предыдущие этапы окончены, система управления обогревом водостоков и кровли соединяется с греющими элементами с помощью силовых кабелей посредством переходных распределительных коробок. Также, подключаются все необходимые датчики и аппаратура защиты.
Наглядно увидеть процесс монтажа системы антиобледенения вы можете на видео:
Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как сделать обогрев кровли и водостоков своими руками. Надеемся, предоставленная инструкция была для вас полезной и интересной!
Подогрев кровли — необходимая мера предотвращения наледи на крыше. Подогрев происходит за счет антиобледенительной системы, не допускающей скопления снега и образования льда с помощью электрических кабелей. Кабели устанавливают на кровле и вдоль элементов конструкций водостоков и возле ендов. Обогрев крыши исключает образование сосулек и необходимость ручной очистки, которые несут риск угрозы для жизни. При этом срок службы покрытия крыш увеличивается, не происходит деформации желобов и водостоков по причине скопления снега и льда, нет повреждений при механической обработке.
Принцип работы
Функционирование обогрева крыш и водостоков обеспечивается при помощи нагревательного контура. Работа устройства основывается на нагреве за счет внутреннего сопротивления электрическому току металлической проводящей жилы, покрытой одним или двумя слоями изоляции с медным или стальным экраном. Нагревательный контур состоит из секций греющего кабеля, изолирующих и скрепляющих элементов. На сигнальных и силовых кабелях вместе с переключателями и коммутаторными устройствами лежит работоспособность нагревательного элемента. Управляется обогрев при помощи терморегулятора, датчиков температуры и влажности. При интеллектуальном режиме исполнения происходит соединение связи с метеостанцией.
Работа автоматической антиобледенительной системы воспроизводится с подачи сигналов датчиков температуры и влажности. Если температура опустилась ниже заданного значения, то датчик подаст команду на включение нагревательных элементов. Но только на конкретном уровне влажности, на котором зафиксируется замерзание жидкости, произойдет подача напряжения и включится обогрев. Когда сигнальный сенсор окажется в воде, подача питания прекратится. Принцип работы такой системы обеспечивает экономичность использования.
В период холодов на крышах и системах стока воды образуется наледь, которая представляет опасность не только для кровли, но и для людей, так как оборвавшийся с крыши лед несет в себе серьезную угрозу. Для предупреждения образования наледи, оборудуется системой обогрева кровли. Монтаж ее похож на систему «теплый пол» - устанавливается нагревающий провод по всей площади крыши. Данный процесс содержит множество нюансов, которые необходимо знать.
1. Одна из причин образования наледи - низкое качество теплоизоляции крыши. Под ней находятся отапливаемые комнаты, которые нагревают поверхность и приводят к возникновению ледяной корки и сосулек. От теплопотери начинает таять снег даже при низких температурах, талая вода перемещается по площади крыши, на плоскостях с более низкой температурой вода снова замерзает. В данной ситуации необходимо устранить первопричину - утеплить крышу, если установить теплоизоляцию правильно, то она будет работать эффективно и экономично.
2. Еще одна причина образования наледи - сезонные и суточные температурные колебания. Даже если все сооружение кровли установлено правильно, температурные колебания в дневное и ночное время приводят к образованию наледи. Схема эта похожа на описанную выше, с той разницей, что здесь играет роль не колебание температур в разных участках крыши, а перепад температуры по всей ее площади ночью и днем. Днем на дом падают лучи солнца, которые нагревают ее и заставляют таять снежные массы, а ночью, когда температура падает, они снова замерзает и образуется корка. В такой ситуации поможет кабельный обогрев крыши.
В основу принципа работы обогревательной системы положена теплоотдача от монтируемого электрического кабеля. Система монтируется на кровле, по желобам, водосточным трубами, по всем местам скопления ледяных и снежных масс. Обогрев обеспечивает стабильную температуру поверхности крыши, благодаря чему снег равномерно тает, уходит в сточную систему, не образуя наледи и сосулек.
1. Функциональное назначение обогревательной системы:
2. Составляющие элементы и схема обогрева кровли:
3. Как устроена система обогрева кровли:
1. Создание проекта системы обогрева кровли:
2. Определение зон для монтажа системы:
3. Выбор проводов:
4. Составляющие управляющей системы:
5. Монтаж кабеля и соединительных коробок:
Главным компонентом в системе обогрева является нагревательный элемент, который формирует большую часть ее стоимости.
Самым дешевым нагревательным элементом является резистивный кабель, единственным достоинством которого является цена. Принцип работы схож с электрическим нагревателем: по проводнику протекает ток, выделяющий тепло.
При этом имеется ряд существенных недостатков:
За все время работы нашего инженерного центра, нами не было смонтировано ни одного метра резистивного греющего кабеля, так как самое главное для нашей компании – это надежность, качество и долговечность нагревательных элементов и других компонентов системы обогрева кровли, а этого можно добиться только используя саморегулируемый греющий кабель производства Raychem.
Принцип саморегуляции заключается в изменении мощности кабеля в зависимости от температуры окружающей среды, обеспечивая этим высокую энергоэффективость системы обогрева кровли. При попадании талой воды на нагревательный кабель, он начинает вырабатывать свою максимальную мощность, а после отвода воды – он переходит в состояние ожидания, уменьшая мощность в два раза. Только качественные нагревательные элементы могут предоставить такой широкий диапазон изменения мощности и кабели фирмы Raychem предоставляют его благодаря использованной в них греющей матрицы из радиционно сшитого материала. При использовании этой матрицы, удается уменьшить эффект старения (потери мощности) греющего кабеля до 10-15 % за 10 лет, в отличии от дешевых саморегулиремых кабелей, в которых отсутствует диапазон изменения мощности и эффект старения доходит до 30 % в год.
Каждую зиму можно наблюдать приблизительно одну и ту же картину: шапки снега, наледи на крышах домов, обледеневшие желоба; опасно свисающие вниз с карнизов сосульки, которые очень опасны не только для самого дома, но и для проходящих около него. Часто такие сосульки, снег и лед просто срываются под весом собственной тяжести и обрушиваются вниз. Традиционная практика избавления от снега и льда не является эффективной, так как при этом часто повреждаются конструкции самой кровли, ломаются водостоки, а от падающих вниз масс люди получают травмы, не говоря уж о смертельных случаях.
Однако подобные работы избавления от снега и наледи продолжают упорно использовать, хотя сегодня имеются более безопасные, очень эффективные и экономные системы. Например, электрический обогрев кровли: на поверхность крыши, желобов, элементов водосточной системы прокладывается специальный электрический кабель, который и обеспечивает нагрев масс снега и льда, после чего талая вода просто стекает через водосточную систему вниз.
Абсолютная надежность и польза такой системы давно уже проверена и доказана, все больше домовладельцев практикуют монтаж и подогрев крыш при помощи кабелей. Принцип функционирования такой системы очень прост: на крыше устанавливаются секции специально для этого предназначенных кабелей, на которые подается напряжение. Весь контроль над этим процессом автоматический.
Подогрев крыши, желобов при этом может осуществляться даже при сильных снегопадах. При установке такой системы необходимо учитывать такие факторы, как сила ветра в районе, его направление, ориентация скатов кровли, уровень прогрева кровли солнечными лучами. В схему входят следующие элементы: нагревательные кабели, распределительная и питающая системы, элементы управления, датчики.
Обычно подогрев кровли осуществляется с использованием в системе резистивных кабелей, так как подобный вариант достаточно эффективен и отличается невысокой ценой. Принцип работы резистивного кабеля заключается в том, что токопроводящая металлическая жила нагревается за счет возникновения внутреннего сопротивления. Такая жила имеет покрытие в один или два слоя изоляции, далее идет стальной либо медный экран.
Жил-проводников может быть несколько. При использовании одножильного кабеля необходимо предварительно провести греющий контур.
Электрический подогрев кровли при помощи таких кабелей отличается следующими преимуществами:
Но в последнем плюсе имеется и минус, так как на различных участках кровли и желобов может требоваться разная мощность, а в этой системе она стабильна, теплоотдача кабеля одинакова. Это может приводить к тому, что на одних участках будет наблюдаться перегрев, тогда как на других мощности просто не хватит. Да и резать такой кабель при монтаже нельзя, может сильно снизиться его теплоотдача.
Кабельный обогрев кровли может осуществляться и при помощи зонально-резистивного электрического кабеля. Отличие его от обычного резистивного заключается в том, что проводящие жилы имеют прессовку из изоляционного слоя, поверх которого идут специальные нагревающие нихромовые нити, которые соединяются с жилами через определенные промежутки. Это создает эффективные зоны нагрева. Кроме тех преимуществ, которыми отличается обычный резистивный кабель, есть и дополнительные:
Обогрев кровли считается одним из эффективных способов спасения от излишков снега и наледи на кровле. В чем же заключается принцип работы саморегулирующих кабелей? Здесь, между двумя жилами, проводящими ток, напрессована специальная полимерная матрица, после чего идут слои изоляции, тепловой экран из стали либо меди.
В зависимости от того, какая температура на поверхности крыши, кабель сам меняет сопротивление, и подогрев увеличивается либо уменьшается. Максимальная длина такого кабеля может быть сто пятьдесят метров, что вполне достаточно для любой крыши.
Использование такого кабеля имеет свои преимущества, среди которых необходимо отметить:
Обогрев кровли имеет и некоторые недостатки, среди которых:
Обогрев кровли монтируется, начиная со сборки самого электрического кабеля. При помощи специальных зажимов его связывают в отдельные секции, которые будут полностью готовы к укладке. Затем приступают к укладке полученных секций в лотки, опускаемые в трубы и выкладываемые по краю крыши змейкой. Необходимо, чтобы монтаж желобов к этому времени был уже закончен. Все элементы крепятся клепками, зажимами и специальными полосами. Но монтаж на этом не закончен.
Теперь начинается установка распределительной сети от управляющего шкафа, который осуществляет автоматическое управление и контроль над всей системой. Отдельные распределительные коробки надо устанавливать на подходящем расстоянии от поставленных соединительных муфт для обогревающего кабеля.
Все места установки шкафа и коробок необходимо планировать заранее, чтобы при прокладке распределительной сети не возникло никаких затруднений!
Последним к сети подключается именно шкаф для автоматического обогрева. Пуско-наладочные работы должны проводиться в обязательном порядке, в полном соответствии со всеми нормами и требованиями к подобному оборудованию.
Этапы подобных работ включают в себя такую последовательность действий, как:
Только после этого обогрев кровли может быть допущен в эксплуатацию, о чем составляется технический отчет, делаются все необходимые отметки и замечания в паспорте системы. Монтаж на этом закончен.
Автоматические системы обогрева кровли и его управления работают по следующему принципу: при попадании температуры окружающего пространства в определенный, предварительно заданный диапазон включается специальное реле, которое снимает блокировку с цепей. При включении таймера обогрев крыши запускается на необходимый промежуток времени, после чего система отключается, а специальный установленный прибор осуществляет тщательный контроль всех датчиков воды и осадков.
При осадках снова включается обогрев лотков и кровли, реле отключаются только после того, как осадки прекращаются, общая система отключается, но при этом обогрев лотков, подогревающих труб продолжается до тех пор, пока сигнал с датчика всей талой воды полностью не пропадет.
Системы , желобов и крыши важны для любого здания, так как сильные снеговые осадки и наледи на поверхности желобов способны причинить вред самому строению, стать причиной несчастных случаев при падении сосулек, больших масс снега и льда при таянии. Кроме того, обогрев кровли и водостоков способен защитить конструкцию кровли и дома от пагубного влияния излишков влаги, сохранить общую конструкцию, кровельный материал, фасадную отделку.
Система электрического обогрева крыши – это превосходный способ защитить от травм не только здание, но и проходящих мимо людей!
