Монтаж систем обогрева кровли и водостоков

Назначение антиобледенительных систем

Система антиобледенения кровли предназначена для предупреждения образования наледи и скопления большого количества снега на карнизах, а также своевременного отвода воды по предназначенным для этого водостокам. Своевременная чистка не позволит в полной мере справиться с эти эффектом – снег может идти и таять ночью, а ледяные глыбы с утра будет очень сложно убрать без повреждения покрытия.

Фото 1. Огромные сосульки на свесе крыши

  • Безопасность – образовавшиеся сосульки при падении могут нанести вред здоровью людей и животных, повредить автомобиль или любое другое имущество.

  • Минимизация нагрузок на кровельную систему и другие конструкции здания, которые создает наледь.

  • Защита кровли и водостоков от «продавливания» и деформации под воздействием больших нагрузок от образовавшейся наледи.

Рисунок 2. Работа антиобледенительной системы

Система обогрева кровли и водостоков: устройство и особенности

Саморегулирующийся кабель

Резистивный или саморегулирующийся. Резистивный кабель дешевле, он продается готовыми секциями определенной общей мощности, которая напрямую зависит от его длины. Саморегулирующийся греющий кабель нарезается секциями любой длины, не боится перегрева и может использоваться даже без терморегулятора (если подключено не более 1 линии обогрева).

Подробнее о кабелях для водостоков

Крепления для греющего кабеля

Для монтажа системы обогрева в лотках и водостоках используется перфорированная монтажная лента, зажимы (в зависимости от количества ниток кабеля), трос или цепь для прокладки кабеля в водосточной трубе, а также саморезы.

Система управления обогрева

Система представлена чаще всего шкафом управления, выполняющего защитную функцию. Применение шкафа управления позволяет системе работать в автоматическом режиме при помощи датчиков температуры и терморегуляторов. В системах мощностью менее 1,5 кВт может быть применен только терморегулятор с датчиками температуры и влажности, но для большей надежности систему оснащают автоматами дифференциальной защиты.

Система питания

Сечение питающего провода определяется мощностью системы в момент старта (стартовым током).

Подробнее о стартовых токах системы обогрева

Система управления настраивается таким образом, чтобы обеспечивать работу греющего кабеля в диапазоне -15°С… 5°С. В этом диапазоне температур наиболее вероятно выпадение осадков и стаивание происходит эффективнее.

  • При температуре меньше -15°С работа системы не целесообразна, так как во первых – в мороз снегопады маловероятны, а во вторых при низких температурах мощность кабеля будет недостаточной для отведения талой воды. В этом случае подтаеный снег будет заледеневать, закупоривая водосточные трубы.
  • В диапазоне -15°С… 5°С система включается и происходит стаивание снега. Датчики температуры устанавливаются на северной стороне здания.
  • При температуре выше 5°С система отключается.

Некоторые типы кровель с глухой теплоизоляцией практически не получают тепла от внутренних слоёв, и снега на них накапливается очень много. Это может обернуться серьёзной проблемой, особенно если для вашего региона характерны обильные осадки. Если в зимнее время температура воздуха постоянно меняется с положительной на отрицательную, то опасность также может исходить от обледенения. Однозначно снег требует удаления на кровлях с уклоном менее 6° и имеющих шершавое покрытие.

Там, где ручное удаление снега невозможно, раньше приходилось заведомо допускать утечки тепла через перекрытие и кровлю, что приводило к его бесполезной трате в отсутствие осадков. Более продуктивно можно расходовать энергию с помощью систем обогрева кровли.

Их организация предельно проста: под или на покрытие кровли закладывается нагревательный элемент. Питание подаётся только тогда, когда на кровле скапливается излишек снега. Используя разные температурные режимы, можно вызвать частичное подтаивание и стекание талого снега в водосток, или локальный контролируемый сход снега с крыши. Преимущественно подогрев в качестве антиобледенения организуют:

  • вдоль карниза;
  • по водостоку;
  • вдоль ендовы;
  • по периметру мансардных окон.

Основным рабочим инструментом системы антиобледенения является кабель для обогрева кровли. Он нагревается и обеспечивает оттаивание снега, предупреждает образование льда на свесах и ледяных пробок в водостоках. Также в конструкцию входят органы управления и защитная аппаратура.

Фото 3. Расположение нагревательного кабеля на крыше из битумной черепицы

Основная особенность системы обогрева кровли и водостоков заключается в возможности ее включения только в определенные периоды (например, во время снегопадов, при понижении температуры окружающей среды до минусовых значений в темное время суток) – т.е. тогда, когда высокая вероятность замерзания талой воды.

Кстати, многие специалисты причисляют данное оборудование к системам безопасности здания из-за возможности предотвращения падения сосулек возле дома.

Рисунок 4. Наглядный пример кровли с обогревом и без

Монтаж систем обогрева кровли и водостоков

Современная система антиобледенения для кровли и водостоков включает такие компоненты:

  • Кабельные ответвления – схема прокладки обогревающего кабеля зависит от сложности кровли, вида необходимой конструкции, наличия водосточной системы.

  • Питающий (силовой) кабель – для электропитания нагревательного элемента.

  • Аппаратура управления – система обогрева запускается полностью в автоматическом режиме и работает в температурном диапазоне от 5 до -15 °C. Оборудование оперативно реагирует на сигналы датчиков влажности и температуры. Рабочий диапазон температур можно корректировать самостоятельно в зависимости от погодных условий.

  • Защитные устройства – для автоматического отключения всей системы или определенного контура при обнаружении утечек свыше 30 мА, а также увеличения значений номинального тока свыше допустимого тока нагрузки.

Рисунок 9. Обогрев кровли и водостоков

и водостоков позволяет предотвратить образование наледи, устранить опасность накопления снега и обеспечить своевременное отведение влаги в зимний период. Работоспособность системы антиобледенения обеспечивают электрические нагревательные кабели, которыми оснащают:

  • плоские поверхности кровли у карнизов и водосборных элементов;
  • ендовы;
  • желоба;
  • воронки и лотки, которые используются для сбора воды;
  • водосточные трубы.

Для эффективной работы водостока нагревательными кабелями необходимо оборудовать ещё и потенциально опасные элементы дренажной системы — места для перераспределения воды у водосборников ливневой канализации, примыкающие к поверхности грунта лотки, желоба и т. д.

Система обогрева кровли и водостоков

Греющие кабели располагаются в самых проблемных зонах кровли и водостока

Конструкция систем снеготаяния во многом сходна с устройством электрических тёплых полов. Работоспособность системы обеспечивают:

  • отдельные контуры из нагревательного кабеля;
  • сигнальные и силовые проводники;
  • датчики влажности и температуры;
  • автоматические устройства управления и защиты.

В простейших системах обогрева кровли для включения нагревателей используется механический или электронный термостат. Подача напряжения осуществляется лишь в зависимости от состояния датчика температуры на крыше, поэтому не исключены случаи, когда подогрев крыши будет происходить при полном отсутствии снега.

Конструкция системы «антилёд»

Кроме нагревательных элементов система снеготаяния включает в себя блок управления, датчики, сигнальные и силовые провода

Более дорогостоящие конструкции предполагают установку блока управления, который принимает решение о необходимости включения нагревателей на основании показаний датчиков температуры, влаги и осадков. Обогрев происходит только тогда, когда кровля и элементы водостока покрываются снегом и льдом. При этом датчик воды должен сигнализировать о минимальной влажности, что возможно лишь тогда, когда жидкость переходит в твёрдое агрегатное состояние.

Следует вспомнить и о самых «продвинутых» установках снеготаяния, анализирующие не только температуру и влажность, но и данные с метеостанции, которая входит в их состав. Интеллектуальные системы лишены инерционности и могут работать «на опережение», поэтому являются наиболее эффективными и экономичными.

В системах обогрева крыши используется резистивный или саморегулирующийся нагревательный кабель с тепловой мощностью не менее 20 Вт на погонный метр.

  1. Тепловыделяющий элемент резистивного нагревателя работает на принципе омических потерь в проводнике и состоит из одной или двух металлических жил с высоким внутренним сопротивлением. Защитный слой из термостойкого пластика, армирование металлической оплёткой и верхнее покрытие из прочного и пластичного ПВХ делает кабель неуязвимым для влаги и механических воздействий. Тепловыделение резистивного нагревательного элемента достигает 30 Вт/м, а температура — 250 °C. Эти параметры, как и сопротивление внутренних проводников, являются постоянной величиной, поэтому теплоотдача по всей длине греющего кабеля не меняется. Преимуществом нагревателей этого типа является их простота, низкая стоимость и стабильность характеристик. Недостатками резистивной технологии являются:
    • высокий расход электроэнергии;
    • возможность локальных перегревов в местах перехлёста и скопления мусора;
    • необходимость точного расчёта длины нагревателей;
    • ограничения по длине кабеля;
    • выход из строя всего контура из-за перегорание нагревателя в одном месте.
      Устройство резистивного кабеля

      Резистивный кабель имеет простое устройство и невысокую цену, но расходует много электроэнергии и часто выходит из строя

  2. Указанных выше недостатков лишён саморегулирующийся кабель. В отличие от резистивного нагревателя его токоведущие жилы находятся в слое особого термопласта с множеством графитовых включений. Зёрна углерода составляют длинную цепочку, играя в ней роль переменных резисторов с параллельным подключением. Сопротивление полимерной матрицы зависит от температуры, поэтому регулировка степени нагрева осуществляется в автоматическом режиме. Сверху саморегулирующийся кабель защищён двойной термопластичной оболочкой, между слоями которой расположен сетчатый металлический экран. Максимальная длина саморегулирующегося кабеля для подключения к сети 220 В составляет 150 м. При необходимости увеличить обогреваемую площадь, используют несколько контуров, включённых параллельно.
    Устройство саморегулирующегося кабеля

    Саморегулирущийся кабель имеет чувствительную к температуре оплётку и производит регулировку степени нагрева автоматически

Саморегулирующийся кабель SRL 30-2CR

К недостаткам высокотехнологичных нагревателей относится более высокая стоимость и нестабильность параметров с течением времени. В процессе эксплуатации токопроводящие свойства полимерной матрицы падают и тепловая мощность кабеля уменьшается.

Предлагаем ознакомиться  Температура в офисе: нормы и правила, которые нужно знать работодателю

Кабельный обогрев скатной кровли

Для обустройства контуров на кровле применяются обогревающие кабеля двух типов – резистивный и саморегулирующий. Мощность проводов обычно превышает 20 Вт/м2. Нагревательные элементы прокладываются открытым способом, поэтому имеют прочную оболочку, устойчивую к влаге и солнечным лучам.

При монтаже важно исключить вероятность соприкосновения кабелей с материалами на битумной основе, включая гибкую черепицу. Для мягкой кровли используются нагревательные элементы с оболочкой из фотополимера.

Рисунок 11. Прокладка нагревательных элементов на разных кровельных покрытиях

Кабель для кровли также защищен бронированной оплеткой для защиты от механических повреждений. Сегодня выпускаются изделия в виде пружины, что исключает вероятность разрыва в результате расширения или физического воздействия.

Представляет собой электрический ленточный нагреватель с расположенными внутри параллельными проводниками, которые разделены тепловыделяющей полимерной матрицей. Саморегулирующийся греющий кабель для кровли более эффективен в работе по сравнению с резистивным – он способен корректировать сопротивление на всей длине либо на каждом участке цепи. Также его можно резать на заготовки нужной длины.

Рисунок 12. Структура саморегулирующего кабеля

Кабель саморегулирующийся для обогрева кровли стоит дороже, чем резистивный, однако потребляет на порядок меньше электроэнергии. Также эксплуатационные расходы снижаются за счет возможности грамотной подстройки под конкретные погодные условия. А возможность обрезки нагревательного элемента в любо месте, позволяет минимизировать количество отходов.

При организации обогрева кровли используются 2 вида резистивных греющих кабелей – одно- и двужильные. Независимо от этого, нагревательный элемент выполнен в виде медной токопроводящей жилы, которая выделяет тепло. Следующими идут защитные слои – экранированная оплетка, изоляция и наружная поливинилхлоридная оболочка.

Описание видов:

  • Одножильный – подключение к питанию осуществляется с обеих сторон, поэтому при монтаже оба края нужно сводить в одну точку.

Рисунок 13. Строение одножильного резистивного кабеля

Двухжильный – подключается с одного края, второй закупорен герметичной муфтой. Стоит дороже, но он проще в укладке, и практически не создает электрополей.

Рисунок 14. Двужильный резистивный кабель

Основная особенность – невысокая стоимость. Однако в монтаже он дороже саморегулирующего греющего кабеля для кровли, поскольку его расходуется больше на одну и ту же самую площадь прогреваемого участка. Это значит, что и крепежей нужно больше.

Схема обогрева кровли и водостоков и места прокладки элементов антиобледенительной системы подбирается в зависимости от уклона скатов и конструктивных особенностей крыши. Чем больше угол наклона и проще форма, тем меньше метров кабеля понадобиться на обустройство.

Монтаж кабеля на кровле осуществляется в местах повышенного риска образования снежных масс и наледи:

  • Карнизы пологих крыш. При уклоне скатов менее 30° нагревательные элементы укладываются в нижней части в форме змейки. Для повышения эффективности обогрева рекомендуется расположить кабель на всю ширину карниза с захватом еще 300 мм над условной линией наружной стены дома. При наклоне меньше 12° изделия располагаются на смежных с водосточными воронками участках.

Монтаж систем обогрева кровли и водостоков

Фото 16. Система антиобледенения на пологой крыше

  • Водосточные трубы. Греющий провод в виде петли крепится непосредственно в стояке. В воронках внешнего водостока изделие прокладывается только при условии отдельного расположения (вне желоба).

Рисунок 17. Обогрев стояка

  • Ендовы. Нагревательный провод прокладывается в виде длинной петли на 30 % от общей длины ендовы. 

Фото 18. Обогрев ендов

  • Примыкания кровли и парапеты. Достаточно проложить одну ветвь кабеля вдоль изделия.

Фото 19. Система антиобледенения парапета

  • Водосточные желоба. Провод размещается параллельными рядами.

Фото 20. Организация обогрева желобов

  • Водосточные воронки на плоских крышах. Кабель укладывается по периметру воронки с обеспечением охвата по 500 мм во все стороны и заводится в виде петли внутрь до уровня начала теплого помещения в доме.

Фото 21. Антиобледенительная система воронки для стока воды на плоской кровле

  • Мансардные окна. Греющая нить прокладывается возле окон по направлению стока.

Фото 22. Система антиобледенения около мансардных окон

При организации обогрева кровли с углом наклона более 45° кабель можно не укладывать на карнизах – на них, как правило, снег не задерживается. Поэтому провода монтируются только по водосточной системе.

При отсутствии водостоков нагревательный элемент располагается по крайней части ската и по капельнику.

warm_roof.png.png

Рисунок 23. Схема обогрева крыши без водосточной системы

При ярусном расположении водосточных труб, обогревается каждый из участков трубы, а также промежуток между смежными трубами. Общую длину кабеля для систем антиобледенения расчитывают исходя из всего количества элементов водоотвода крыши, подлежащих обогреву.

Крутой скат крыши создает опасность лавинообразного схода снега и льда, и ее в этом случае стоит оборудовать системой снегозадержания. Кабель обогрева укладывается змейкой в промежуток между кромкой кровли и снегозадержателем, что обычно составляет от 0,35 метра  до 1,0 метра.

Если опасность лавинообразного схода снега отсутствует, а обогреваемый участок не выходит на пешеходные зоны, автостоянки или конструктивно расположенные ниже козырьки здания или кровли, то стоит ограничиться только обогревом элементов водоотвода с поверхности кровли. В зависимости от диаметра и длины водосточных труб, ширины желобов выбирается мощность греющего кабеля и его количество на метр погонный водосточной системы.

Объем потребляемой системами обогрева электрической энергии оказывает существенное влияние на их распространенность и популярность. Ведь довольно часто потребитель сталкивается с тем, что именно ограничение лимитов потребляемой электроэнергии влияет на то, чтобы положить обогревающий кабель на всех необходимых участках крыши.

эксплуатационные затраты в основном определяются стоимостью электроэнергии, которая расходуется при работе системы

Сгод — стоимость работы системы в течение года, руб.;

Рн — номинальная мощность системы, кВт;

h — количество часов работы системы в год;

s — стоимость 1 кВт/час электроэнергии, руб.

В расчете ориентировочных затрат при эксплуатации антиобледенительной системы предлагается количество часов ее работы за год вычислять следующим образом: принимается, что включение систем в работу приходится на середину ноября, а отключение на середину апреля. Получаем, что система обогрева включена 5 месяцев или 151 календарный день, работая по 24 часа в сутки.  Итого — 3624 часа.

Так же допускается, что 20 % времени система, отключенная автоматикой из-за выхода температуры воздуха за пределы рабочих температур или из-за отсутствия осадков, не работает.

3624 часа * 0,8 = 2900 рабочих часов системы обогрева.

Сгод = Рн * h * 3 = 3 кВт* 2900 час. * 1,05 руб/кВт.час = 9135 руб.

Для саморегулируемых обогревающих систем, за счет автоматического регулирования тепловыделения в ответ на изменение температуры окружающей среды, расход электроэнергии снижается на 10 — 15 %.

Монтаж систем обогрева кровли и водостоков

Наиболее благоприятные условия для образования наледи – это колебания температуры от 3 до 5 °С днем и до — 10 °С ночью. Соответственно включение греющего кабеля при температуре выше 5°С не имеет смысла, т.к. снег и лед тают сами.

Приведем пример расчета обогрева водосточной системы. При этом: длина желобов будет составлять 20 м, а ширина 15 см; длина водосточных труб — 10 м, а сечение 9 см.

Расчет:

  1. Длину желобов перемножим на число ниток: 20 х 2=40 м. Получаем общую длину провода для горизонтальных участков системы.
  2. Для водосточных труб достаточно одной нитки кабеля, добавляем еще 10 м провода.
  3. Суммируем общую длину кабеля для обогревающей системы: 40м 10м = 50 м.
  4. Оптимальная мощность провода для климатических условий примера равна 30 Вт/пог. м.
  5. Для расчета общей мощности обогревательной сети умножим вышеуказанный параметр на общую длину провода: 30 х 50=1500 Вт.

Аналогичным образом рассчитывается обогрев крыши на ее свесах и ендовах.

Устройство систем снеготаяния идентично по устройству электрическому тёплому полу. Нагрев может выполняться как резистивным кабелем с высоким удельным сопротивлением, так и плёнкой с графитовыми проводящими дорожками. Кабели подразделяются на:

  • пассивный с постоянной мощностью;
  • саморегулирующий, меняющий своё удельное сопротивление в зависимости от температуры.

comlex_roof.jpg

Не сказать, что любая из систем имеет выраженные преимущества, просто они удобны при разных условиях реализации.

Очевидным преимуществом резистивного кабеля служит относительная простота его укладки. При этом риск повреждения проводника крепёжным материалом минимален. Однако соединительные элементы системы, а их куда больше, чем на тёплом полу, могут нагреваться чересчур сильно из-за повышенного сопротивления в точке контакта.

Схема кабельной системы обогрева кровли: 1 — водосточная труба; 2 — водосточный желоб; 3 — клипсы крепления кабеля; 4 — ендова; 5 — греющий кабель

Оптимально применять кабели на крышах с металлической несущей системой и негорючим утеплителем. При использовании на деревянных кровлях потребуются дополнительные меры защиты и использование кабеля в локализующей оболочке.

Предлагаем ознакомиться  Выбираем лучшие биметаллические радиаторы для квартиры: топ 12

В саморегулирующихся кабелях активным нагревательным элементом выступает полупроводниковая полимерная матрица, расположенная между двумя токопроводящими проводами. Его эффективность выше, а затраты электроэнергии на обогрев кровли меньше, за счет переменной мощности потребления в зависимости от температуры окружающей среды. Однако его стоимость значительно выше обычного резистивного элемента.

Расчетная длина нагревательных секций

Причины образования наледи на кровле

Многих интересует вопрос о том, почему на крыше образуются сосульки. Все просто – снег при попадании на относительно теплую поверхность начинает таять. Капли воды преодолевают теплую поверхность и попадают на холодный карниз за пределами стен здания, где и замерзают, постепенно образовывая большие сосульки.

Рисунок 5. Процесс образования «ледяных панцирей» на карнизах

  1. Неправильно выполненная теплоизоляция крыши. При эффективной работе утеплителя температура поверхности на участках карниза и над самим отапливаемым зданием практически идентична, поэтому снег при соприкосновении с ней не тает (за исключением периодов с плюсовой температурой окружающей среды). Если же теплоизоляционный слой нарушен или сделан неправильно, то кровельное покрытие под домом значительно теплее, чем на карнизном свесе. Правильным решением будет полная реконструкция «кровельного пирога», но и система обогрева тоже справится с данной проблемой.

  2. Климатические условия. Правильное утепление не воздействует на особенности окружающего климата. Ночью температура падает, днем поднимается, поверхность крыши греет солнце, в результате чего снег тает даже при минусовой температуре, а вода стекает к мерзлым водостокам и замерзает.

  3. Сложная конструкция кровли. Тоже вносит свою лепту в процесс образования «ледяных панцирей». Разнообразные декоративные башенки с окнами, внутренние углы, воротники способствуют формированию дополнительного снежного покрова, что усугубляет ситуации. Поэтому опытные проектировщики рекомендую воздержаться от эксклюзивных конструкций, а делать простые крыши с уклоном не менее 30°.

Рисунок 6. Примерная зависимость температуры поверхности на разных участках кровли от температуры окружающей среды при наличии качественного теплоизоляционного слоя

Из всех факторов, влияющих на долговечность и целостность кровли, образование льда является наиболее разрушительным. Наледь образуется из воды, которая появляется на крыше в зимний период при определённых условиях:

  • чередование положительной и отрицательной температуры окружающего воздуха, которое способствует постоянному таянию снега;
  • усложнённая конструкция крыши с большим количеством внутренних углов, башенок, воротников и горизонтальных площадок, на которых скапливаются снежные шапки;
  • несовершенная система теплоизоляции кровли, способствующая потерям тепла через перекрытие. На крыше с высокими теплопотерями нижний слой снегового покрова тает даже при отрицательных внешних температурах.

Надо сказать, что даже на построенной по всем правилам крыше скопления снега тают под воздействием солнечной энергии. Вода, как ей и положено, должна бы попадать в водостоки и покидать кровлю, но при отрицательных температурах воздуха она не успевает достичь земли, замерзая в холодных воронках, желобах и трубах.

Замерзание водосточных желобов

Таяние снега зимой часто приводит к лавинообразному сходу с кровли воды, которая тут же замерзает и перекрывает водосточные каналы

Опасность этого явления заключается в следующем:

  • вода попадает в кровельный слой, где при замерзании расширяется и разрушает материалы покрытия;
  • влага способствует гниению утеплителя и деревянных элементов стропильной системы крыши;
  • снег и наледь создают повышенную нагрузку на крышу, снижая срок её эксплуатации;
  • вода стекает по фасаду и повреждает отделочное покрытие, стены и фундамент;
  • на подоконниках, карнизах и других внешних деталях строений образуются сосульки и ледяные глыбы, которые создают опасность для жизни окружающих и могут стать причиной повреждения автотранспорта и других материальных ценностей.

Борьбу с образованием льда на поверхности крыши сегодня можно вести несколькими способами.

Механическая очистка длительное время оставалась единственной возможностью избавиться от снеговых навалов и наледи. Казалось бы, самый простой и дешёвый вариант, не так ли? На самом деле, для проведения работ на крыше понадобится штат обученных сотрудников, спецтехника и необходимость перекрывать тротуары (а в некоторых случаях и дороги).

Сброс снега с крыши

Для механической очистки крыш от снега нередко привлекают промышленных альпинистов

В ультразвуковых установках разрушение льда происходит благодаря мощному импульсу на частотах от сотен кГц до нескольких МГц. Работающие по этому принципу приборы используются лишь благодаря очень низким энергозатратам, поскольку в остальном метод разрушения ультразвуком имеет много недостатков, в числе которых высокая стоимость оборудования (до 200 евро на 1 м карниза), негативное воздействие на человека и высокие эксплуатационные затраты.

Ещё больше вложений требует лазерное оборудование, использующее энергетические установки с накачкой CO2 и мощностью пучка до 250 Вт. Тем не менее оно также находит своё применение на стратегически важных объектах народного хозяйства.

Электроимпульсные установки впервые начали использоваться в 1967 году для предотвращения обледенения фюзеляжа и крыльев самолётов. Чуть позже такие системы антиобледенения начали устанавливать и на зданиях. Метод электроимпульсной очистки заключается в монтаже проводников на водоотводящих воронках, желобах и трубах.

Несколько раз в сутки установка передаёт импульс, предотвращающий образование льда. Довольно высокая стоимость защиты одного погонного метра водостока (от 20 до 60 евро) и немалые затраты на обслуживание ограничивают использование этого способа даже несмотря на сверхнизкие затраты энергии (потребляемая установкой мощность составляет от 20 до 50 Вт).

Защита при помощи химических средств состоит в том, что плоскости крыши покрываются специальной эмульсией, препятствующей кристаллизации жидкости и переходу вещества в твёрдое состояние. Использование специальных реактивов является довольно затратной технологией, срок их действия пока ещё невелик, а для нанесения требуется специальное оборудование и обученный персонал. Именно поэтому этот способ оправдан лишь в том случае, если нет возможности воспользоваться другими вариантами.

Реагент для удаления льда

Химические реагенты успешно справляются с растапливанием снега и льда, однако имеют высокую стоимость

Обогрев кровли

Системы обогрева наиболее проблемных зон основаны на свойствах проводников с высоким внутренним сопротивлением нагреваться при протекании электрического тока. Простота и дешевизна подобных систем антиобледенения способствует росту их популярности у владельцев частных домов, поэтому расскажем об этом методе подробнее.

Выбор мощности саморегулирующегося греющего кабеля для водостока

Металлические желоба и лотки мощность
40 Вт/м
диаметр 100-150мм в 2 нитки
диаметр более 150мм в 3 нитки и более
Пластиковые желоба и лотки мощность
30 Вт/м
диаметр 100-150мм в 2 нитки
диаметр более 150мм в 3 нитки и более
Металлические водосточные трубы мощность
40 Вт/м
диаметр 80-150мм в 1 нитку
диаметр более 150мм в 2 нитки
Пластиковые водосточные трубы мощность
30 Вт/м
диаметр 80-150мм в 1 нитку
диаметр более 150мм в 2 нитки

В южных регионах возможно использование греющего кабеля 24 Вт/м, так как при отсутствии суровых морозов этой мощности достаточно для прогрева системы и успешного стаивания снега в водостоках.

Система обогрева кровли и водостоков: устройство и особенности

Этапы работы:

  1. На свесах крыши в одну нитку кладется резистивный кабель. Делается это зигзагами, чтобы провод не оборвался при сходе снеговой шапки. Нитка крепится к основанию двухсторонней клеящей лентой либо герметиком.
  2. В лотках провод протягивается в 2-3 нитки. Крепится он там с помощью пластмассовых планок.
  3. В водосточных трубах монтируется в 1-2 нити саморегулирующийся кабель. Крепится он монтажной лентой.
  4. С помощью монтажных коробов, через которые сопрягаются кабели, сеть разветвляется по крыше.
  5. В водоприемниках плоской кровли и внизу труб кабель можно крепить при помощи заклепок.
  6. После укладки кабеля следует проконтролировать соответствие его протяженности необходимому обогреву элементов кровли. Затем ставятся коробки с управляющими включателями для обогрева крыши.
  7. После того, как силовой провод уложен, монтируется сигнальный кабель. Он подключается к термостату.

Монтаж систем обогрева кровли и водостоков

Система обогрева кровли монтируется в строгом соответствии с требованиями ПУЭ, рекомендациями производителей, постановлением о противопожарных мерах и прочей нормативно-технической документацией.

Максимальное качество антиобледенительной системы будет достигнуто при соблюдении таких правил при монтаже:

  • Работать в теплый ясный день, без осадков.

  • Устанавливать все компоненты при положительной температуре окружающей среды, так как подавляющее число герметиков и других средств максимально эффективно работают только при плюсовой температуре.

  • Очистить и высушить места под укладку кабеля для обогрева кровли и водостоков.

Перед монтажными работами требуется детально продумать расположение и схему укладки питающего провода от узла на кровле до точки электропитания.

Рисунок 10. Схема прокладки кабелей и расположения основных устройств

  • Регулярная чистка крыши и водостоков от мусора и ревизия элементов обогрева примерно 1 раз в месяц. При обнаружении поломок или повреждений ремонт можно выполнить самостоятельно, но лучше привлечь опытных мастеров.

  • Очистка участков кровли с греющим кабелем должна производиться предельно аккуратно. Это обусловлено тем, что при механическом повреждении нагревательного элемента гарантия производителя аннулируется.

  • Настройка системы выполняется в зависимости от климатических условий после монтажных работ. При самостоятельном выставлении температурного диапазона включения и отключения оборудования надо руководствоваться рекомендациями производителя.

Предлагаем ознакомиться  Нормы проектирования и расчет системы вентиляции паркинга

Фото 28. Система обогрева на сложных участках кровли

Безотказность функционирования и продолжительный срок службы системы обогрева кровли можно обеспечить только при условии соблюдения всех технологических рекомендаций производителя по установке. При этом монтаж лучше доверить квалифицированным экспертам, которые предоставляют гарантию на выполненные работы. Самостоятельно заниматься установкой этого оборудования без соответствующего опыта и знаний мы не рекомендуем.

Плёнка обеспечивает равномерный прогрев, что приводит к одновременному подтаиванию пласта снега и его сходу. Это позволяет реже включать обогрев, экономя электроэнергию, к тому же для плёнки предел мощности на квадратный метр выше — до 100 Вт. И всё же пленка не всегда подходит из-за высокой стоимости, вероятности пробоя при закреплении покрытия, а также ввиду недостаточно широкой распространённости. Её можно крепить только под кровельный материал.

0.jpg

Рекомендуется использовать системы обогрева, крепления для которых устанавливаются по ходу укладки штучных элементов кровли. Длинные пластины или спицы с ушком могут надёжно присоединяться к обрешетке и поддерживать кабель, не нарушая покрытие.

Существуют и иные способы закрепления нагревательного шнура:

  • на растяжках;
  • с помощью монтажной планки;
  • с помощью химической фиксации кронштейнов к поверхности.

Выбор между способами монтажа зависит от типа кровельного покрытия, уклона ската и ряда других условий.

Для монтажа кабеля в желобе водосточной системы используют фиксаторы-дуги, крепящиеся к стенке водостока посредством заклёпок. В вертикальных трубах и глухих каналах нагревательный кабель складывается вдвое и монтируется вместе с нержавеющей или анодированной цепью, с которой он связан пластиковыми фиксаторами.

Для того чтобы обеспечить долгую и беспроблемную работу оборудования, к его обслуживанию нельзя допускать случайных людей. Рабочие должны пройти инструктаж (в том числе и по технике безопасности) и обладать соответствующей квалификацией. Система обогрева кровли и водостоков является довольно надёжным сооружением, однако она будет радовать своей безотказной работой лишь при качественном и своевременном обслуживании.

Для этого в начале каждого сезона поверхность кровли освобождают от опавших листьев и прочего мусора — именно он становится причиной перегрева нагревателей. Для работы используют только мягкие щётки и метёлки, иначе можно повредить изоляцию кабелей. После того как места установки кабелей и датчиков будут очищены, производят тщательный осмотр защитных оболочек токопроводящих элементов. При необходимости изоляцию восстанавливают, а сильно повреждённые участки кабелей вырезают и заменяют.

Очистка крыши от листьев

Опавшие листья и другой мусор являются самой распространённой причиной перегрева нагревательных элементов

Необходимость в обогреве кровли

Каждый квартал следует инспектировать надёжность креплений датчиков, нагревателей и удерживающих тросов. Поскольку система работает под высоким напряжением, периодически проводят ревизию точек подключения заземления и проверяют скорость срабатывания устройств защитного отключения.

Для установки устройств снеготаяния совсем необязательно обращаться в специализированные компании. Работу по монтажу системы обогрева кровли и водостоков можно выполнить своими руками. Всё, что для этого понадобится, можно приобрести комплектом или в виде отдельных деталей и узлов. Залогом успешно проделанной работы станут навыки электромонтажных работ, предельная аккуратность и соблюдение правил техники безопасности.

Расчет длины греющего кабеля для водостоков

При расчетах учитывается длина всех обогреваемых водосточных труб и водосборных лотков, а также наличие дополнительных элементов (воронок, капельников, водометов и так далее). Исходя из принципов приведенных выше расчитывается общая длина кабеля, необходимого для системы обогрева.

общая длина пластиковых желобов диаметром 150мм – 54м,общая длина 4 пластиковых водосточных труб высотой 6м диаметром 150 – 36м.Укладываем кабель в водосборных лотках в 2 нитки, и в 1 нитку в водосточных трубах- получаем 108м 36м=144м греющего кабеля мощностью 30Вт/м.

Кроме того закладываем дополнительную длину для усиления нижней части водосточной трубы, прибавляя на каждый водосток по 1-1,5м греющего кабеля.

При расчетах системы необходимо учитывать максимальную длину секции греющего кабеля.

Для греющего кабеля 30 Вт/м с экраном – максимальная длина секции – 75м.Для греющего кабеля 40 Вт/м с экраном – максимальная длина секции – 55м.

Зачем крыше нужен обогрев?

Исходя из максимальной длины рассчитывается количество отрезков кабеля, и далее подбираются комплектующие (соединительные коробки, комплекты для муфтирования, крепления и элементы управления).

Как определить зоны обогрева?

Рабочие зоны антиобледенительной системы и места прокладки элементов обогрева кровли, водосточных труб и желобов определяются с учетом эффективности стока воды. Для организации качественного отвода влаги кабеля прокладываются в водостоках и на других сложных участках, где высок риск образования наледи.

Расчет материалов и длины системы выполняется путем суммирования всех участков крыши, требующих установки нагревательных элементов. На крутых скатах высок риск схода снега и льда, поэтому требуется установка снегозадержателей. В подобных случаях кабель прокладывается между элементом безопасности и краем кровли. Ширина «антиобледенительной змейки» определяется в зависимости от ширины карниза.

Рисунок 15. Снегозадержатели на крыше

При отсутствии риска сползания снежных масс допускается организация обогрева только водостоков – труб и желобов.

Обогрев основных элементов водосточной системы

Правильная вентиляция крыши

Кроме нагревательного элемента, в систему обогрева кровли входит оборудование для управления и защиты. Остановимся на них подробнее.

Устройства по управлению системой антиобледенения обеспечивают необходимые условия для автоматического или полуавтоматического ее функционирования. Они активируют нагревательный элемент и отключают питание, когда температура выходит за пределы рабочего диапазона.

Для автоматизации работы оборудования по обогреву крыши могут обеспечить 2 типа устройств:

  • Термостат – взаимодействует с датчиками температуры, включая и отключая нагревательный элемент при достижении заданных значений. Стандартный диапазон рабочих температур – от 5 до -15 °C. Характеризуется сравнительно невысокой стоимостью, но не рекомендован для регионов с высокой влажностью – возможны большие погрешности, что ведет к образованию льда на кровле.

Фото 25. Внешний вид термостата

  • Метеостанция – более сложное оборудование. Взаимодействует не только с датчиками температуры, но и влажности. Позволяет контролировать работу антиобледенительной системы с учетом выпадения снега. Отличается более высокой чувствительностью и способна точно реагировать на изменения значений температуры. Это обеспечивает возможность сократить расход электроэнергии.

Фото 26. Внешний вид метеостанции

Интересен тот факт, что саморегулирующийся нагревательный кабель, укладываемый на кровле, способен работать даже без системы  автоматического управления за счет возможности настройки мощности в зависимости от наличия осадков или температуры окружающей среды. Но специалисты советуют использовать его все-таки в комплексе с терморегулятором.

Защитная аппаратура

  • Защита питающей цепи от коротких замыканий в силовом проводе, саморегулируемом кабеле и других элементах системы обогрева кровли.

  • Отключение системы или конкретной ее секции при обнаружении тока утечки свыше 30 мА.

  • Защита от тока перегрузки.

Для обеспечения эффективной защиты устанавливаются такие устройства, как автоматический выключатель, УЗО с током утечки 30 мА (при желании вместо этих двух устройств можно смонтировать один дифавтомат), защитный автомат термостата или метеостанции, магнитный пускатель, аварийная сигнализация.

Рисунок 27. Дифавтомат объединяет в себе функции автоматического выключателя и УЗО

Более сложные системы могут содержать и другое оборудование – реле времени, контроллеры, устройства плавного пуска и др.

Wгод= PH × h

где PH
– номинальная мощность антиобледенительной системы, кВт;

h – общее количество часов работы за год;

Wгод – расход электроэнергии за год.

Для расчетов принимаем период работы системы обогрева номинальной мощностью 2,5 кВт  с 15 ноября по 15 апреля, что равняется 151 суткам или 3624 часам. Однако она работает с перерывами, поэтому откинем среднее время простоя – примерно 20 %. В результате получается, что работает она примерно 2900 часов за год.

Wгод= 2,5 ×2900 = 7250 кВт – примерный расход электроэнергии за год.

Однако учитывайте, что при использовании саморегулирующихся кабелей для обогрева, расход будет примерно на 10-15 % меньше по сравнению с расчетным.

Условно системы снеготаяния разделяют на комплексы открытого и скрытого монтажа. Первый тип популярен из-за простоты установки и практически полной независимости от конструкции кровли. Однако нарушать кровельное покрытие нельзя, поэтому закрепление нагревательного элемента часто весьма условное.

Для открытого монтажа используется только нагревательный кабель, обычно в паре с системой снегозадержателей, чтобы лавинообразный сход наледи не навредил системе. Как правило, в открытых системах подогревается только участок в 1–1,5 м от карнизного свеса, на длинных скатах нагреватели устанавливают чуть выше каждой линии снегозадержателей.

Системы скрытого монтажа чаще плёночные. Исключение составляют проекты, в которых кабель укладывается в промежутках между досками обрешётки. Нагревательные элементы таких систем полностью изолированы от воздействия внешней среды, они более долговечны и не портят внешний вид кровли.

Для плоских эксплуатируемых кровель это и вовсе единственный вариант. А вот для гибкой кровли такой подход совершенно не применим: даже если монтаж ведётся под слой сплошной обрешётки — высока вероятность повреждения элементов крепежом.

Системы подогрева переливов, водостоков и скрытой ливневой системы выполняются нагревательным кабелем открытого монтажа. Система прокладывается по всем водосточным трубам и исключает повторное намерзание снега и льда, растаявших на кровле.

Подключение резистивного кабеля

В простой системе с регулировочным термостатом можно использовать резистивный кабель с одной или двумя жилами)

Более совершенную систему можно построить с помощью контроллеров с метеостанцией. В этом случае потребуется монтировать не только термодатчики, но и сенсоры, показывающие наличие осадков, влажность и т. д. Этот вариант обойдётся намного дороже конструкции с термостатом, однако именно он рекомендован специалистами для районов с высокой влажностью.

Прежде чем приступать к монтажу установки снеготаяния, следует определить наиболее проблемные зоны кровли и подсчитать, сколько кабеля потребуется для их обогрева. Зная удельную мощность 1 погонного метра нагревателя, нетрудно рассчитать общее энергопотребление системы. Эти данные потребуются в дальнейшем при подборе коммутирующей и защитной аппаратуры.

Для того чтобы сделать систему «антилёд» производительной и в то же время экономичной, следует проанализировать конструкцию крыши и выделить на ней зоны, нагрев которых позволит своевременно и эффективно удалять с крыши осадки. В первую очередь обогревающая система должна охватывать наиболее проблемные места.

Супер отопление
Adblock detector