Система обогрева кровли и водостоков: устройство системы 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.

Читайте также:
Проходной выключатель двухклавишный: схема подключения своими руками

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.

Читайте также:
Почему не поступает газ в газовую колонку

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 водостоков и желобов: выбор системы и схема монтажа

Герои популярного телесериала «Игра престолов» часто напоминают, что зима близко. Ни для кого это не секрет, но первый снегопад всегда становятся неожиданностью. И способен превратиться в настоящее стихийное бедствие. Редакция «Комсомольской правды» вместе с экспертом Максимом Соколовым подготовила вместе несколько рекомендаций по обогреву водостоков и желобов — самым эффективным способом борьбы с их обледенением.

Почему появляется лед на водостоках и желобах

Если ночью мороз, а утром потепление, то скопившийся на крыше снег тает, и вода стекает по водосточным трубам. А ночью снова мороз — и вода, не успевшая стечь, замерзает сперва тонкой, а затем и толстой коркой льда. Очистить от нее водосточный желоб и трубы очень сложно, лед полностью забивает свободное пространство, вода перетекает через край, образуя сосульки. Этот процесс начинается еще при среднесуточной плюсовой температуре воздуха, а если здание хорошо отапливается или имеет плохую теплоизоляцию, то наледь нарастает и при круглосуточных минусовых температурах.

Почему обледенение водостоков и желобов опасно?

Свисающие с кровли сосульки крайне опасны. Даже небольшой кусок льда, падая с высоты двух-трех этажей (это вполне обычная этажность для современного частного дома), способен серьезно травмировать человека. А огромные сосульки, образующиеся на фасадах высоких зданий, не раз убивали случайных прохожих и вдребезги разбивали припаркованный транспорт.

Под весом льда повреждается кровельное покрытие, срываясь вниз, сосульки увлекают за собой водосточные желоба, трубы, куски кровельного железа, шифера и черепицы. Снег и дождь проникают на чердак, и вода заливает помещение. А, казалось, все начиналось с небольшой наледи…

Способы очистки желобов и водостоков от льда

Профилактические работы для предотвращения наледи необходимо производить с осени, очищая водостоки от скопившихся там листьев и грязи. Они задерживают воду, ускоряя образование наледи.

Механический способ

Скопившийся снег и наледь возможно удалить вручную. Механический способ заключается в очистке кровли и водостоков при помощи специальной деревянной или пластиковой лопаты. Она не повредит кровельное покрытие и желоба. Высокие здания требуют использования автовышек или бригад альпинистов. Привлечение к подобным работам случайных неквалифицированных людей крайне опасно из-за высокой вероятности несчастных случаев.

При использовании антиобледенительной системы под механическим способом понимается ее ручное включение или выключение. Экономия на терморегуляторе оборачивается лишними расходами на электроэнергию и неэффективностью системы в целом.

Плюсы и минусы

Система антиобледенения

Большинство сложностей в борьбе с наледью ликвидирует установка системы антиобледенения. Она построена на основе греющих кабелей, проложенных вдоль водостоков, желобов и опущенных в водосточные трубы. Выделяемое тепло препятствует замерзанию воды, и она свободно стекает по водоотводу. Возможно ручное, то есть механическое, управление системой, но максимальный эффект достигается при использовании автоматического термостата.

Прибор включает и выключает обогрев при достижении определенных значений температуры и влажности окружающей среды.

Плюсы и минусы

Как рассчитать мощность, длину и шаг греющего кабеля для водостока или желоба?

Греющий кабель прокладывается в местах скопления снега и образования наледи. Это свесы кровли, края скатов, водосточные желоба и трубы. Предварительно необходимо установить снегозадержатели. Определив места прокладки кабеля можно приблизительно рассчитать его длину, исходя из следующих величин:

В водосточный желоб или трубу диаметром 0,1-0,15 м необходим кабель мощностью 30-50 Вт на метр. В такую трубу укладывается одна нитка кабеля, если диаметр больше, то две нитки с расстоянием не менее 50 мм между ними.

Читайте также:
Смотровой колодец для канализации: назначение и виды, особенности конструкции и установки

Для крыши нужна мощность до 300 Вт/м2. На кровле кабель укладывают «змейкой» с шагом до 0,25 м. В особенно холодном климате используются две или даже три линии независимых кабелей.

Как выбрать температурный датчик и сколько их нужно?

Выбор датчиков определяется выбором самой системы антиобледенения. Большинство из них имеет датчики в комплекте или их тип указан в документации. Экономия электроэнергии повышается, если используется не один, а, как минимум два датчика температуры и две зоны контроля и регулирования. Например, для южной и северной стороны кровли, где климатические условия резко различаются. Качественный термостат способен отслеживать показания четырех и более датчиков, плюс еще и датчиков влажности.

Пошаговая схема монтажа антиобледенительной системы

Установку антиобледенительной системы необходимо производить в сухую теплую погоду, соблюдая правила техники безопасности при работе на высоте и следуя правилам эксплуатации электрического оборудования. Эти рекомендации носят справочный характер, для достижения максимального результата необходимо привлечение профессионалов как для проектирования, так и для выбора оборудования, так и для его монтажа. Тем не менее, весь процесс можно разделить на следующие шаги:

  1. Очистить крышу и водостоки от листьев и мусора. Они как губка впитывают воду, смерзаются и образуют ледяные пробки;
  2. Разметить места прокладки греющих и силовых кабелей и установки термодатчиков согласно проекту. Отметить точки установки крепежных элементов;
  3. Зафиксировать греющие кабели на краю крыши, где чаще всего образуется наледь, а силовые — на борту желоба. Крепления-клипсы должны быть термостойкие и не подверженные действию ультрафиолетового излучения Солнца. Места креплений обрабатываются герметиком;
  4. Подключить греющие и силовые кабели к контактам герметичной распределительной коробки. Место ее установки выбирается заранее и защищается от попадания в нее осадков;
  5. Установить один или несколько термодатчиков и датчиков влажности. Устанавливать их надо в том месте, где всегда или почти всегда тень, их кабели выводятся к щиту управления, установленном в помещении;
  6. Смонтировать автомат включения, УЗО, терморегуляторы в металлическом шкафу с подводом сетевого напряжения монтируются. Монтаж производится в строгом соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей 1 »;
  7. Сформировать электрическую структуру системы антиобледенения: подключить греющие кабели, датчики, настроить термостат
  8. Произвести пробный запуск.

Свисающие с кровли сосульки крайне опасны. Фото: globallookpress

Основные ошибки при монтаже обогрева водостоков и желобов

При всей кажущейся простоте систем антиобледенения, при их установке допускаются ошибки, не позволяющие добиться положительных результатов и даже опасные для жизни пользователей:

  • Неверное проектирование без учета особенностей кровли, зон водосброса, розы ветров. В результате наледь продолжает образовываться;
  • При монтаже используются дешевые материалы, предназначенные лишь для теплого пола, но не для кровли. Например, пластиковые хомуты, которые под воздействием солнечного ультрафиолета разрушаются через несколько месяцев;
  • Опускание греющего кабеля в водосточную трубу без дополнительного закрепления на стальном тросе. Это приводит к обрыву кабеля;
  • Использование силовых кабелей, пригодных только для внутренних помещений. Пробой изоляции грозит коротким замыканием и даже пожаром.

Вывод напрашивается сам собой: разработку и монтаж системы антиобледенения целесообразно поручить профессионалам.

Популярные вопросы и ответы

Ответы на популярные вопросы читателей дает Максим Соколов, эксперт онлайн-гипермаркета «ВсеИнструменты.ру»

Датчик температуры является частью системы управления нагревом. Дело в том, что выпадение снега и образование льда характерно при температурном диапазоне от -15 до +5 °С. И в этих условиях система подогрева наиболее эффективна.

Единственный способ обеспечить включение при нужной температуре – это наличие датчика. Устанавливают его на теневой (северной) стороне доме, чтобы лучи солнца не перегревали его и не было ложных срабатываний. Также стоит убедиться, что место монтажа достаточно удалено от оконных и дверных проемов – идущее от них тепло из дома не должно попадать на датчик температуры.

Не будет лишним дополнить систему управления датчиком влажности. Он устанавливается в желобе и определяет наличие в нем воды. Позволяет включать систему только при риске образования льда, при этом потребляя минимальное количество электроэнергии.

Наличие этих датчиков позволяет сделать систему эффективной. Она будет «понимать», какая погода на улице и нужен ли подогрев. Именно в этом и заключается автоматическая работа без участия пользователя.

Не рекомендуется использовать систему без датчиков, в так называемом ручном режиме. Ведь она должна работать для профилактики, а не для устранения последствий. Если вовремя не включится нагрев, и вы потом включите его вручную, то растопить образовавшийся в желобе лед будет довольно проблематично. Тем более это может повлечь за собой повреждения водостока из-за образования большой глыбы льда. Автоматический режим позволяет реагировать сразу, не дожидаясь негативных последствий.

Механическая или ручная система управления подразумевает включение нагрева пользователем. Если вы видите, что за окном пошел снег – включаете систему. Но это неэффективно и полностью лишает систему ее назначения, а именно – функционирования без вашего участия. Если упустить момент начала снегопада, желоб будет холодным, и там накопится вода от таяния снега на крыше. Когда пользователь включит систему, она просто не будет способна быстро растопить ледяной затор, который может привести к повреждению водостока.

Стоит отметить, что обогрев только желобов и водостоков применим при правильно устроенной крыше, когда снег сам с нее спадает и частично задерживается в виде воды в желобе.

Автоматический способ включения позволяет системе работать и ночью, и даже в ваше отсутствие. Как только датчик осадков реагирует на первые снежинки – кабель начинает нагрев. Снег падает в уже нагретый желоб и сразу тает. Он не скапливается там и не превращается в лед.

Читайте также:
Правила устройства производственных бетонных полов

Обогрев кровли и водостоков: антиобледенительные системы

При эксплуатации кровли в зимний период возникают сложности, связанные с образованием сосулек и наледи. Для их устранения на крыше устанавливаются антиобледенительные системы. Из каких частей они состоят и как монтируются, мы расскажем в этой статье.

Зачем нужен обогрев кровли и водостоков

Зимой на крышах домов образуются огромные снежные массы, наледь и сосульки. Когда кровельный материал нагревается под воздействием теплого внутреннего воздуха, снег тает. Вода стекает вниз и замерзает возле карниза. Из нее образуется наледь и большие сосульки. Они представляют угрозу не только для человека. Глыбы льда могут сломать водосток и разрушить кровельное покрытие. Чтобы этого не случилось, нужны специальные системы. С ними исключаются риски появления наледи.

Устройство антиобледенительных систем

Системы антиобледенения для частного дома — автоматические устройства, состоящие из нескольких элементов:

  • Кабели-нагреватели — нагревательные кабели укладываются зигзагом или змейкой и фиксируются с помощью крепежных элементов (стяжка, хомут, алюминиевая монтажная лента, клипсы). Схема укладки изделий определяется с учетом особенностей кровли. Кабели бывают одно- и двухжильными. С их помощью исключается возможность образования сосулек.
  • Блок управления — «мозг» системы. В него входят датчики и шкаф управления. В шкафу размещены регуляторы, защитная и пусковая аппаратура.
  • Распределитель — важная часть системы, с помощью которой обеспечивается электропитание. Также распределительная сеть отвечает за включение и выключение обогрева кровли, в зависимости от температуры воздуха. Устройства оперативно реагируют на сигналы датчиков и выполняют свои функции.

Виды обогрева кровли

Нагревательные кабели

Это главные составляющие систем антиобледенения. Они преобразовывают электрическую энергию в тепловую. Кабели для обогрева кровли изготавливаются с учетом эксплуатации в сложных климатических условиях. Поэтому они отличаются стойкостью к влаге, к низким температурам, к механическим нагрузкам.

Резистивный кабель

При обустройстве систем обогрева кровли используется два вида нагревательных кабелей. К первому виду относится резистивный кабель. Для него характерна долговечность, доступная цена, стойкость к повреждениям, простота конструкции. К недостаткам резистивного кабеля относится чувствительность к перегреву. Для решения такой проблемы применяются регуляторы температуры. С ними риск повреждения нагревательной секции сводится к минимуму.

Саморегулирующийся кабель

Ко второму виду изделий относится саморегулирующийся кабель. В нем предусмотрена полупроводниковая матрица. С помощью такого элемента мощность кабеля снижается, в зависимости от температуры окружающей среды. Поэтому можно не переживать о возникновении сбоев в работе системы обогрева водостоков и кровли.

Монтаж обогрева кровли

Правильно спроектированная и установленная антиобледенительная система эффективно справляется со своими задачами. Обогрев кровли монтируется на крышах всех конфигураций. Нагревательные кабели укладываются в местах наибольшего скопления наледи. Это водосточные трубы, карнизы, ендовы. Также возможна укладка кабелей по всей поверхности крыши.

При монтаже нагревательного кабеля на карнизе чаще всего используется метод укладки «змейка». Это максимально простой способ. Верхняя петля кабеля крепится стяжкой или хомутом. Нижняя часть петли крепится к тросу клипсой.

При обустройстве антиобледенительной системы допускается использование алюминиевой монтажной ленты. Самоклеящаяся лента обладает хорошей теплопроводностью. Поэтому при ее применении обогреваемая зона расширяется на 10 сантиметров. Монтажная лента отличается стойкостью к негативным внешним факторам: солнечные лучи, низкая температура, влага. С ее помощью установка системы обогрева кровли проводится достаточно быстро:

  • На карниз наклеиваются две ленты на расстоянии 30 см.
  • Между полосками размещается нагревательный кабель.
  • Кабель закрепляется на поверхности полосками алюминиевой монтажной ленты.

При обустройстве системы обогрева в ендове не возникают трудности. Нагревательный кабель размещается вдоль желоба. В качестве крепежных элементов используются клипсы или хомуты.

Отдельное внимание уделяется монтажу блоков управления и распределительной сети. При выполнении работы учитываются правила установки электрических устройств. После завершения всех процессов проверяется работоспособность системы.

Эксплуатация систем противообледенения: советы экспертов

Чтобы обогрев кровли функционировал долго и безотказно, нужно соблюдать предписания по обустройству системы. Правила эксплуатации системы заключаются в следующем:

  • Перед началом сезона нужно очистить водосточные трубы и другие элементы, на которых размещены нагревательные кабели. Для этого использовать мягкие щетки. Очистка проводится максимально осторожно, поскольку при сильном механическом воздействии можно повредить кабель.
  • Периодически необходимо осматривать оборудование системы. К примеру, нужно осуществлять подтяжку соединений.
  • Автоматическое включение/выключение системы определяется с учетом климатических особенностей в регионе. Также принимаются во внимание рекомендации производителя.

Почему для Ондулин можно не использовать обогрев кровли

Существует мнение, что снег с Ондулина плохо сходит, а его уборка в весеннее время связана со сложностями. На самом деле все не так! При грамотном обустройстве кровли Ондулин проблем со сходом снега не возникают.

Ондулин обладает низкой теплопроводностью. При использовании материала наледь может появляться только возле карниза, водосточной трубы, ендов.

Снег сходит с Ондулин постепенно и не падает вниз в виде глыб. Весной на карнизах не появляются большие сосульки, представляющие опасность для людей, водостоков и для кровельного покрытия.

Если вы все же будете использовать антиобледенительную систему для кровли, то риск возникновения сосулек и наледи сводится к нулю.

Обогрев водостоков и кровли: системы антиобледенения своими руками

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.

  • Составляющие системы обледенения
  • Выбираем обогревающий кабель
    • Нерегулируемый
    • Саморегулирующийся
  • Проектируем систему
    • Стандартные зоны обогрева
    • Расчет мощности
  • Управление
  • Проводим пуско-наладочные работы

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.

Читайте также:
Остекление балкона алюминиевым профилем: как застеклить лоджию, особенности

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.

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 .
Читайте также:
С чего начать строительство дома своими руками на участке?

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 и кровли: системы антиобледенения своими руками

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.

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:
Почему выбирают полипропиленовые трубы для водопровода

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.

Система обогрева кровли и водостоков: устройство системы антиобледенения

РЕКОМЕНДАЦИИ
по применению противообледенительных устройств на кровлях
с наружными и внутренними водостоками для строящихся
и реконструируемых жилых и общественных зданий

1. РАЗРАБОТАНЫ ОАО “Центральный научно-исследовательский и проектный институт жилых и общественных зданий (ОАО ЦНИИЭПжилища).

Авторский коллектив: д.т.н. Николаев С.В. (руководитель работы), д.т.н. Граник Ю.Г. (научно-техническое руководство), инж. Ставровский Г.А. (общая редакция и конструкция системы), к.т.н. Граник М.Ю. (методика проектирования противообледенительных устройств), инж. Штейман Б.И. (вопросы эксплуатации устройств), инж. Канулина Ю.Л. (вопросы конструкции устройств).

Читайте также:
Сауна в ванной комнате в квартире своими руками: мастерим парилку в ванной комнате

С участием ООО “Специальные системы и технологии”: инж. Бабаков А.А. и Рязанов К.В. (конструктивные решения противообледенительных устройств, материалы и изделия для них).

2. Подготовлены к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования, нормативов и координации проектно-изыскательских работ Москомархитектуры.

3. УТВЕРЖДЕНЫ указанием Москомархитектуры от 27 февраля 2004 г. N 3.

1. Общие положения

1.1. Атмосферные осадки в виде дождя, попадая на кровлю, как правило, беспрепятственно удаляются с нее через имеющуюся систему организованного водостока. Снег, попадая на кровлю, не удаляется и постепенно происходит его утяжеление и уплотнение вследствие перекристаллизации и влагонакопления. Под воздействием атмосферного тепла и собственного тепловыделения здания через кровлю происходит его плавление и превращение в воду. При отсутствии возможности отвода образовавшейся воды и при падении температуры ниже нулевой отметки она замерзает и превращается в лед. Из-за различных теплофизических характеристик снега и льда скорость их плавления существенно разнится. Когда вода может периодически замерзать и оттаивать, происходит увеличение ледяных пробок и сосулек.

При колебаниях температуры от +3 – +5 °С днем до -6-10 °С ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования наледи. Поверхности снега и льда обычно отражают большую часть солнечного излучения, но при возникновении даже незначительного налета грязи резко увеличивается коэффициент поглощения. Кроме того, солнечная радиация активно нагревает оголенные участки кровли, и плавление происходит с внутренней (нижней) части слоя. Из-за этого в весенний период образование наледи идет более интенсивно.

1.2. Образование наледей и сосулек на крыше может стать угрозой жизни и здоровью людей, а также, в результате механических повреждений и накопления воды на отдельных участках, вызвать протечки и привести к снижению сроков службы кровли.

Антиобледенительные системы для крыш признаны эффективным средством, предохраняющим крышу от образования наледей, сосулек и закупорки устройств (желобов, внешних и внутренних водостоков и др.), отводящих воду с крыши. К настоящему времени противообледенительными системами оснащено более 2000 зданий, в том числе здания Мэрии Москвы и Московской Городской Думы, редакции газеты “АиФ” и другие.

1.3. Основным элементом антиобледенительной системы является электрический греющий кабель, укладываемый на путях удаления воды с кровли, выделяемое им тепло не позволяет образоваться ледяным пробкам. Для экономного расходования электроэнергии система снабжена датчиками и пускорегулирующими устройствами, включающими греющий кабель только при наличии условий (осадки и температура воздуха), при которых могут образоваться наледи.

1.4. Для каждого индивидуального объекта требуется своя, специально для него рассчитанная и запроектированная антиобледенительная система, техническое решение которой будет зависеть от типа крыши (скатная, плоская, внешние или внутренние водостоки), ее размеров и конфигурации, вида кровельных материалов и других факторов.

1.5. “Рекомендации по применению противообледенительных устройств на кровлях с наружными и внутренними водостоками для строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий” являются методическим и справочным пособием для специалистов, работающих в области строительства, и содержат следующие данные:

– конструкции различных крыш, существующих и строящихся в г.Москве;

– конструкции антиобледенительных систем для крыш различных типов;

– техническая характеристика материалов и изделий, применяемых в антиобледенительных системах;

– методика расчета и проектирования антиобледенительных систем;

– основные положения по монтажу и приемке систем в эксплуатацию;

– правила эксплуатации антиобледенительных систем;

– технико-экономические показатели, связанные с устройством и эксплуатацией антиобледенительных систем.

1.6. Настоящая работа в значительной степени базируется на разработках и опыте работы московских предприятий ООО “Специальные системы и технологии” (“ССТ”) и “Российский сервис-центр шведской компании “KIMA” – ООО “ДОМО+”. Кроме того, в работе использованы некоторые чертежи и схемы ООО “ССТ”.

2. Типы крыш зданий и их элементы, обеспечивающие организованный водосток с кровли

2.1. Холодные и теплые крыши. Теплая крыша в отличие от холодной включает слой теплоизоляционного материала (насыпного, легкобетонного, плитного и т.п.), благодаря которому в помещениях, расположенных непосредственно под крышей (чердачных или жилых), можно создать необходимую положительную температуру.

2.2. Крыши бывают с чердаком и без него. Бесчердачные крыши называют совмещенными, поскольку эта конструкция одновременно является и крышей и перекрытием над жилыми или служебными (в случае гражданских зданий) помещениями. Одним из видов совмещенной крыши является крыша мансардного этажа.

2.3. Все перечисленные выше крыши могут быть скатными и плоскими.

2.3.1. Скатные кровли могут быть односкатными, двускатными, четырехскатными и более сложными. В нижней части каждого ската располагаются водоприемные желоба или лотки. Желоба и лотки выполняются с уклоном в сторону воронки водосточной трубы, куда они должны направить поток воды. Скатные крыши чаще выполняют с внешними водосточными трубами, но бывают и с внутренним водостоком. Нижняя часть кровли, выходящая за габариты наружных стен, называется свесом, а ее нижняя кромка – капельником. На скатных крышах сложной конфигурации в местах сопряжения двух разных поверхностей образуется своеобразный желоб, называемый “ендова”. Элементы скатной кровли показаны на рис.2.1.

Автоматика управления обогревом кровли

В настоящее время правильно спроектированная система обогрева кровли и элементов водосточной системы является такой же важной составляющей нормального функционирования здания, как система вентиляции или водоснабжение. Верно подобранная система обогрева – гарантия не только долговечности кровли, труб и лотков, отсутствия проблем с водоотведением, но и безопасности людей, которая была бы под вопросом из-за намерзающихvсосулек.

Для обогрева кровли и водостоков используют системы на основе греющего кабеля. Принцип работы системы обогрева заключается в том, что кабель, нагревая поверхность, выполняет функцию её антиобледенения, то есть защиты от образования наледи на элементах кровли и водостоках.

Ошибка №1 . Греющий кабель нужен для того чтобы топить образовавшийся лед.

Читайте также:
На что смотреть при покупке квартиры?

Это не так. Греющий саморегулирующийся кабель не растопит наледь или снег, его мощности в 30 или 40 Вт/м для этого попросту недостаточно. Задача кабеля предотвращать саму возможность образования льда на кровле и в водостоках, а также обеспечить беспрепятственный сток талой воды.

Чтобы добиться включения кабеля именно в те периоды, когда возникает опасность наиболее вероятного образования льда, требуется автоматическое управление, т.е. система управления обогревом.

Система автоматического управленияa обогревом кровли – это комплект устройств, обеспечивающих включение и отключение обогрева с целью установления оптимального режима работы антиобледенительной системы.

Система автоматического управления обогревом отслеживает температурные характеристики окружающей среды и наличие осадков и включает нагревательный кабель в периоды возможного обледенения.

Без автоматического управления эффективность работы греющего кабеля на элементах кровли и водосточной системы значительно снижается , так как даже самый внимательный пользователь, следящий за погодными изменениями, не всегда сможет поймать момент начала застывания воды в трубах. А постоянно работающий нагревательный кабель приведет к перерасходу электроэнергии и станет значительной статьёй расхода в бюджете.

Ошибка №2 . Для греющего саморегулирующегося кабеля не нужно управление.

Эффект саморегулирования заключается в свойстве кабеля изменять свою мощность при изменении температуры воздуха. Но самостоятельно включаться/отключаться кабель не может.

Назначение системы управления обогревом кровли

  • Правильной, надежной и эффективной работы системы электрообогрева;
  • Экономии электроэнергии;
  • Безопасности людей при эксплуатации обогрева за счет автоматов защиты от коротких замыканий и тока утечки, установленных в шкафу управления;
  • Защиты кровельного покрытия и водосточной системы от перегрева.

Состав системы управления обогревом кровли

Состав системы электрообогрева кровли

Нагревательный элемент

Чаще всего это греющий саморегулирующийся кабель SRG 30-2CR-UV мощностью 30 Вт/м или Samreg 40-2CR-UV мощностью 40 Вт/м с оболочкой защищенной от ультрафиолетовых лучей, реже резистивная нагревательная секция Gulfstream ROOF. Подробную информацию о подборе греющего кабеля можно найти в нашей статье Греющий кабель для кровли и водостоков.

Ошибка №3 . Использование для обогрева водостоков саморегулирующийся кабель 10-16 Вт/м.

Так как водосточная система не теплоизолируется, это слишком маленькая мощность для обогрева кровли. Такой маломощный кабель нужно укладывать в несколько ниток, иначе он принесет больше вреда, чем пользы.

Распределительная силовая коробка

Это распаячная коробка уличного исполнения, назначение которой заключается в объединении секций греющего кабеля, а также подвод питания к ним.

Коробки отличаются друг от друга:

  1. назначением;
  2. размерами;
  3. количеством клемм;
  4. номинальным током клемм;
  5. количеством сальников для ввода кабеля.
Коробка для подключения одной нагревательной секции – КРОН-П1-1/1

  • Габариты 150х110х70, IP55
  • Клеммы 10 мм² – 4 шт.
  • Сальники MG25 – 2 шт.
Коробка для подключения трех нагревательных секций – КРОН-П2-1/3

  • Габариты 190х140х70, IP55
  • Клеммы 10 мм² – 7 шт.
  • Сальники MG25 – 4 шт.
Проходная коробка для подключения трех нагревательных секций – КРОН-П2-2/3

  • Габариты 190х140х70, IP55
  • Клеммы 10 мм² – 7 шт.
  • Сальники MG25 – 5 шт.

Контрольная коробка

Это также распаячная коробка уличного исполнения, в которую подключается различные датчики: датчик температуры, датчик осадков, датчик воды. С одной стороны к коробке от шкафа управления подводится контрольный кабель типа КВВГнг 4х1 или КВВГнг 7х1 в зависимости от количества и типа подключаемых датчиков. С другой стороны к коробке на клеммы подключаются провода датчиков.

Коробка для подключения датчика температуры – КРОН-П0-1/1

  • Габариты 100х100х50, IP54
  • Клеммы 2.5 мм² – 7 шт.
  • Сальники MG25 – 2 шт.
Коробка для подключения датчиков наличия осадков и воды – КРОН-П0-1/2

  • Габариты 100х100х50, IP54
  • Клеммы 2.5 мм² – 7 шт.
  • Сальники MG25 – 3 шт.

Силовые и контрольные кабели

Служат для передачи и распределения электрической энергии. В системе обогрева силовые кабели используют, во-первых, как «холодный конец» греющей секции, во-вторых, для подключения клеммных коробок к шкафу управления. Количество жил и сечение кабеля зависит от мощности греющей секции, количества фаз и способа подключения.

Типы часто применяемых силовых кабелей: ПВС 3х1.5, КГнг 3х2.5, ВВГнг 3х2.5, ВВГнг 5х4, ВВГнг 5х6

Контрольные кабели используют для подключения к шкафу управления контрольных коробок с датчиками.

Для подключения датчика температуры применяют кабель КВВГнг 4х1 или КВВГнг 4х1.5;

Для подключения датчика осадков и датчика воды (обычно подключаются в одну клеммную коробку) – кабель КВВГнг 7х1.

Датчик температуры

Рис. Датчик температуры KTY-81-110

Служит для непрерывного измерения температуры окружающей среды. Принцип работы датчика основан на изменении сопротивления его чувствительного элемента в зависимости от температуры. Как правило, для обогрева кровли используются датчики типа KTY-81-110 (в составе терморегулятора АРТ19), TST01 (с метеостанцией РТМ-2000) или ST22 (с терморегулятором ICEFREE TS-16). Устанавливается датчик температуры воздуха в месте, защищенном от попадания прямых солнечных лучей. При выборе датчика нужно убедиться, что он подходит к используемому терморегулятору или термостату.

Ошибка №4 . Неправильная установка датчика температуры.

Система обогрева может работать некорректно из-за неправильной установки датчика температуры. Помимо защиты от прямого солнца датчик нельзя устанавливать в зоне действия вентиляции.

Датчик наличия осадков

Рис. Датчик осадков TSP02

Служит для определения наличия осадков на обогреваемой поверхности. При попадании на датчик осадков в виде дождя или снега контакты в терморегуляторе замыкаются, и происходит включение обогрева.

Обычно применяется датчик осадков TSP02, используется совместно с контроллером РТМ-2000.

Датчик воды

Рис. Датчик воды TSW01

Служит для контроля наличия влаги на поверхности с обогревом. Датчик воды устанавливается в месте наиболее вероятного схода воды, то есть в углублениях, где возможно скопление дождевой воды или растаявшего снега, чаще всего – в лотках и желобах. При высыхании поверхности датчик подает соответствующий сигнал на контроллер РТМ-2000, который размыкает цепь и отключает обогрев.

Терморегулятор

Рис. Терморегулятор АРТ-19

Это основной управляющий орган в антиобледенительной системе. Терморегулятор (или термостата) представляет собой корпус с кнопками или ручками регулировки температурного диапазона и индикаторными светодиодами или дисплеем, внутри корпуса находится электронный блок, предохранитель, клеммники для подключения кабелей.

Читайте также:
Необычные проекты домов из транспортных контейнеров

Терморегулятор включает нагрузку только внутри заданного диапазона температур, обычно это -10°С…+5°С. Именно этот температурный диапазон считается самым «благоприятным» для образования наледи. При более низких температурах снег не тает, поэтому обледенения не происходит.

Рис. Терморегулятор уличного исполнения АРТ-19 IP65

Более сложные системы управления помимо температурного диапазона реагируют на наличие или отсутствие осадков, например контроллеры РТМ-2000 или TР-МЕТЕО, включая обогрев более избирательно, тем самым сводя на минимум нецелесообразную работу греющего кабеля и экономя тем самым электроэнергию.

Терморегулятор обычно устанавливается в шкафу управления вместе с контактором, диф.автоматом и вводным автоматическим выключателем.

По способу крепления различают терморегуляторы щитового исполнение – монтируются на дверцу ШУ, и din-реечного исполнения – установка в ШУ на din-рейку.

Для систем обогрева малой мощности допустимо использовать терморегуляторы уличного исполнения АРТ-19 IP65, или термостаты ICEFREE TS-16 (40). Такие терморегуляторы предназначены для эксплуатации во влажных помещениях или на открытом воздухе при температурах до -40°С, например непосредственно на крыше дома. Корпус прибора имеет степень защиты оболочки IP65 и полностью защищает внутренние элементы от попадания влаги и осадков.

Шкаф управления

Представляет собой корпус, внутри которого расположен контроллер и пуско-регулирующая аппаратура. Шкаф управления обогревом кровли состоит из:

  • корпуса;
  • вводного автомата;
  • диф. автомата или УЗО;
  • контактора;
  • терморегулятора;
  • реле;
  • переключателя;
  • индикационных ламп;
  • клемм для подключения кабелей.

Помимо основных элементов шкаф может включать в себя дополнительные приборы: например, обогреватель и термостат, если требуется обогрев шкафа при эксплуатации до -60°С, или устройства плавного пуска или реле времени, если требуется уменьшение пусковой мощности греющего кабеля.

Для систем обогрева кровли используются металлические или пластиковые щиты , в зависимости от места расположения шкафа.

В шкафах управления обогревом кровли реализована возможность выбора автоматического или ручного режима управления.

Каждый шкаф управления индивидуален и разрабатывается под конкретную систему обогрева. При поставке шкафа вы получаете его принципиальную или однолинейную схему, схему внешних подключений к шкафу, а также паспорт с инструкцией по эксплуатации ШУ.

Шкафы управления обогревом кровли

  • Назначение: кровля
  • Материал корпуса: пластик
  • Размещение: в помещении
  • Тип дополнительного оборудования: нет
  • Взрывозащита: нет
  • Способ установки: настенный

Особенности систем управления обогревом кровли

В зависимости от выдаваемой мощности системы обогрева кровли можно условно разделить на 3 группы, каждая из которых имеет свои особенности управления. Чтобы рассчитать нагрузку греющего кабеля на электросеть, или номинальную мощность обогрева, нужно количество греющего кабеля умножить на его мощность при температуре +10°С .

Системы обогрева малой мощности – до 2кВт

Для управления достаточно простейшего терморегулятора (термостата), к которому греющий кабель можно подключить напрямую. Возможно ручное управление с помощью автоматического выключателя, а в случаях, когда стартовый ток нагревательной секции не превышает 16А, допускается подключение кабеля в розетку. Энергопотребление таких систем схоже с бытовыми нагревательными электроприборами, такими как чайник или утюг.

Системы обогрева средней мощности – от 2 до 15 кВт

Управление осуществляется по температуре окружающего воздуха терморегулятором, как правило, установленным в ШУ совместно с другой пускорегулирующей аппаратурой. К терморегулятору нагрузка в виде греющих кабелей подключается уже не напрямую, а через контактор (магнитный пускатель). Дело в том, что исполнительное реле внутри терморегулятора способно коммутировать только небольшие токи, обычно не более 16А, что значительно меньше максимально допустимого тока греющей секции, особенно если учесть такое неприятное свойство саморегулирующихся кабелей, как 3-5кратный бросок тока при включении. Использование в цепи гальванической развязки, то есть контактора, снимает это ограничение и даёт возможность управления большими мощностями обогрева.

Из-за значительного энергопотребления таких систем возникает потребность в экономии электроэнергии. Для этого применяют контроллеры с многоканальным независимым управлением отдельными линиями обогрева, а также управление по температуре воздуха и наличию осадков. Это способы делают управление более точным и сокращают периоды нерациональной работы обогрева.

Системы обогрева большой мощности – от 15кВт и выше

Для таких систем характерно большое количество линий обогрева, контакторов, диф.автоматов, реле, контроллеров с независимыми каналами управления, а также различных датчиков температуры, осадков, воды, влажности. Управления строится по тем же законам, что и управление системой средней мощности, но появляются некоторые особенности.

При проектировании систем управления большой мощности важную роль играет уменьшение стартовых токов при включении обогрева. Большие пусковые токи приводят к удорожанию шкафа управления, возможному нарушению принципа селективности в электросети, скачкам тока, которые негативно сказываются на качестве электроэнергии и другим неприятным последствиям. К тому же часто мощность, выделенная на электрообогрев здания, ограничена электроснабжающей организацией или самим Заказчиком.

Для уменьшения пусковых мощностей системы электрообогрева кровли применяется два основных способа:

  • ступенчатое включение групп обогрева с временным интервалом;
  • использование устройств плавного пуска.

Подробнее о способах уменьшения пусковой мощности можно узнать в статье «Пусковой ток греющего кабеля».

Для систем управления большими мощностями обогрева кровли в техническом задании Заказчиком выставляются более строгие требования. Наиболее часто встречаются следующие требования:

  • наличие АВР (автоматического ввода резерва) в шкафу управления;
  • передача данных о состоянии системы электрообогрева в АСУ ТП;
  • местное и дистанционное управление;
  • наличие устройств учета электроэнергии в шкафу управления;
  • наличие устройств контроля тока и напряжения;
  • применение пуско-регулирующей аппаратуры ведущих европейских производителей ABB, Schneider Electric, Siemens, Legrand.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: