Как обогреть кровлю и водостоки с помощью антиобледенительной системы

Правила крепления кабеля для обогрева кровли или водостока

Нагревательный кабель является основным элементом системы обогрева кровли и водостока

Поэтому в процессе монтажа важно соблюдать определённые правила, которые обеспечат надёжность, эффективность и безопасность системы. Принципы укладки выражены в следующем:

• по краю кровли резистивный кабель укладывают в одну линию, а саморегулирующийся — зигзагом, фиксируя провод специальными зажимами из пластика;
• по водосточным желобам провод фиксируют с внутренней стороны, используя пластиковую или металлическую цепь или гофрированную муфту для защиты провода;
• для фиксации на кровле или в желобах можно использовать монтажную ленту и герметики. На любом кровельном покрытии уместны специальные заклёпки;
• одножильный кабель укладывают в 2 ряда, а двухжильный резистивный или саморегулирующийся монтируют в одну полосу;
• в желобах и водосточной системе используют не более двух нитей кабеля.

Все монтажные работы осуществляют последовательно, прикрепляя сначала провод в необходимых местах, а затем устанавливая датчики и приборы управления. После этого проводится проверка и регулирование работы системы антиобледенения кровли.

Расчёт кабеля

Перед монтажом системы антиобледенения следует определить зоны, в которых нужно уложить кабель. Далее проводится расчёт параметров. Например, для тёплой кровли нужно использовать две нити одножильного или одну двухжильного кабеля так, чтобы мощность на 1 м2 составляла 70 Вт. По краю кровли провод монтируют змейкой с шагом около 30–50 см. Таким образом, длина должна быть больше длины края кровли примерно в 3 раза.

По краю кровли резистивный кабель укладывается в одну линию, а саморегулирующийся — змейкой. Поэтому саморегулирующегося кабеля потребуется больше

Длина для водостока равна длине трубы, но можно сделать небольшой запас для более комфортного монтажа. Подобрать мощность можно на основе характеристик кровли. Например, для холодной крыши и металлических водостоков нужно обеспечить мощность от 40 до 50 Вт/м, а для оцинкованных водостоков и тёплой крыши — от 50 до 60 Вт/м.

Особенности выбора

При выборе кабеля и расчёте его параметров нужно учитывать тип кровли, желаемый уровень энергопотребления, количество осадков в вашем регионе и другие климатические условия. Например, для скатной крыши сложной конструкции следует обеспечить укладку кабеля в местах стыков кровли, вдоль края и по желобам водостока. Если же крыша двускатная и не отличается сложной формой, то достаточно монтировать провод по краю.

Область стыка желоба и водостока обязательно оснащается системой антиобледенения

Для проведения монтажа нужно использовать качественные анкерные пластины, самоклеящуюся ленту, пластиковые зажимы. Эти детали нужны для надёжной фиксации устройства на разных поверхностях кровли и водостока.

Проектирование

Монтаж системы обогрева

Кроме самой нагревательной основы еще понадобятся некоторые компоненты:

1. Датчик температуры. Лучшим вариантом будет небольшая метеорологическая станция. Она сможет отслеживать не только температуру, но и влажность, а также уровень осадков.
2. Терморегулятор. Для таких целей преимущество отдается электронному изделию. Он более точно отслеживает колебания и выдерживает достаточные нагрузки.
3. Холодный кабель. Обычно берется в двойной оплетке. Он будет служить силовым для подключения нагрузки. Сечение подбирается в зависимости от общего потребления системы.
4. Сигнальные кабеля. Применяются для датчиков температуры и влажности.
5. Автоматический выключатель. Количество полюсов будет зависеть от входящей сети.
6. Монтажные коробки. Одна понадобится для терморегулятора, одна для автомата, если он не будет установлен в общем щите и еще одна для метеостанции.
7. УЗО. Обязательный элемент. Это устройство позволит отслеживать малейшие утечки и сразу же прекращать подачу электрического тока, чтобы защитить всех жителей дома.
8. Муфты для герметичного подключения кабелей. Крепежный материал в виде саморезов, дюбелей, скоб для провода.

Схема подключения греющего кабеля

Теперь необходимо вычислить, какая длина греющего кабеля потребуется. Для этого нужно измерить длину всех горизонтальных и вертикальных участков. Обычно в водосточный желоб укладывается две нитки, поэтому полученный результат нужно умножить на два

Для вертикальной водосточной трубы также две, но нижнюю часть важно дополнительно утеплить, т. к

она находится ближе к земле и может сильнее промерзать. К получившемуся результату следует прибавить около 10% запаса. Он уйдет на то, чтобы сделать дополнительные витки в воронках. Длина отрезка, который будет находиться на крыше, зависит от того, какой способ монтажа будет выбран. Он может осуществляться в несколько ниток или змейкой. Высота петли змейки подбирается согласно рисунку уложенного настила, но она не должна быть меньше ширины, на которую обычно образуется наледь (в среднем это значение достигает 35‒40 см). Если на крыше есть внутренний угол (ендова), то в него также обязательно укладывается греющий кабель. Минимум его нужно на ⅔ ее длины в две линии.

Правильное размещение кабеля

Мощность кабеля для каждого конкретного случая рассчитывается индивидуально, но есть несколько усредненных значений:

• В нормальных условиях за отправную точку берется мощность в 22 Вт для резистивного и 30 Вт для саморегулирующегося кабеля на 1 погонный метр.
• Для мягкой кровли и пластиковых стоков мощность на один погонный метр не должна превышать 17 Вт.
• При возможности сильного обледенения для металлического желоба допускается применение двух ниток с мощностью в 50 Вт на погонный метр.
• При большой ширине канавки могут укладываться не две, а три и больше линий.
• Если чердак холодный, то хватит 70 Вт/м2. В случае когда чердак используется под мансарду, тогда количество витков и линий рассчитывается так, чтобы получилось от 200 Вт/м2.

Теперь, зная общую протяженность всей магистрали и мощности каждого проводника, можно высчитать общее потребление. В соответствии с этим значением выбирается автоматический выключатель, сечение холодного кабеля и терморегулятор.

Обогрев крыши и водостоков: как это работает

Кровля и водостоки находятся в безопасности и могут нормально выполнять свои функции ровно до того момента, пока температура воздуха не достигнет отрицательных значений. После этого начинается процесс кристаллизации воды, который сопровождается негативными явлениями:

• на поверхности желобов и труб образуется наледь, которая снижает их пропускную способность и препятствует отводу осадочных и талых вод с крыши;
• переход жидкости в твёрдое состояние сопровождается увеличением объёма, что чревато повреждением кровли и водоотводящей магистрали;
• ухудшение эффективности водостоков и, как следствие, накопление воды на крыше, является причиной протечек во время активного таяния снега;
• образование пробок в трубах приводит к тому, что вода начинает стекать по стенам и фундаменту, ухудшая внешний вид строения и способствуя его разрушению.

Чтобы система отвода осадков успешно работала даже в самый сильный мороз, в наиболее ответственных местах монтируют электрические нагреватели. Они предупреждают скопление снега и появление ледяной корки, способствуя снижению механической нагрузки на крышу и не допуская заторов на пути талой воды.

Чаще всего греющими кабелями оборудуют следующие элементы водостоков:

• снегозадержатели;
• сборные лотки и воронки;
• желоба;
• вертикальные трубы.

Кроме того, электрическим обогревом оснащают зоны сбора стоков у ливнёвок, а также лотки и другие элементы дренажной системы.

Устройство системы антиобледенения

Принцип обогрева крыш и водостоков во многом сходен с функционированием тёплых полов. Главным элементом электрической системы антиобледенения является нагревательный контур, который включает одну или несколько секций греющего кабеля, а также крепёжные и изолирующие элементы для его монтажа. Работоспособность электронагревателей обеспечивают силовые и сигнальные кабели, а также разнообразные переключающие и коммутирующие устройства. Для управления нагревом используется терморегулятор, датчики температуры и влажности, реле времени и аппаратура защиты (безопасности). Включение системы антиобледенения может выполняться в простом или интеллектуальном режиме, который предусматривает синхронизацию с метеостанцией.

Принцип действия

Работа обогревающего контура отличается простотой и надёжностью. Включение нагревателей происходит по сигналам с датчиков температуры и влажности, которые устанавливают в затенённых местах и верхних точках водостоков. При падении температуры воздуха ниже установленного значения, термодатчик даст команду на включение нагревателей. Однако подача напряжения к кабелю произойдёт только в случае определённого состояния датчика влажности. Обогрев включится лишь при низких значениях влажности, свидетельствующих о замерзании жидкости. Подача питания прекратится тогда, когда сигнальный сенсор окажется в воде. Подобный алгоритм предотвращает работу системы вхолостую и способствует её экономичности.

Система обогрева водостоков: особенности монтажа

Как ни крути, а не зная тонкостей и не владея нюансами сборки подобных систем подогрева, собирать их самостоятельно будет как минимум неразумно. Прежде чем приступать к работам, необходимо разобраться в каждой мелочи, которые порой оказывают огромное влияние на работоспособность системы. Рассмотрим этапы монтажа обогрева водостоков на наличие таких важных деталей.

1. Для начала нужно оборудовать место для автоматики – как правило, ее располагают внутри дома, в распределительном электрическом щитке. Сразу устанавливается защитная группа и контроллер. Здесь нюансов практически нет никаких, и кто знаком с разводкой электричества в доме, справится с этой работой, как говорится, в два счета. Контроллер подключается очень просто – он имеет специальные клеммы для подачи электропитания, для подключения нагревательных кабелей и датчиков различного формата. Все клеммы помечены значками, так что перепутать что-либо здесь попросту невозможно.

2. Дальше раскладываем и подключаем нагревательные кабели. Чтобы понять, как правильно разложить нагревательные элементы системы, условно весь ливнесток нужно разделить на четыре фрагмента – это воронки, желоба, сточные трубы и водоприемники. Все эти фрагменты в обязательном порядке должны быть нагреты. Начнем по порядку. Для начала опускаем петлю провода в водосточную трубу и крепим ее в водоприемнике – делаем это с помощью специальных зажимов из тонкой оцинкованной стали. Зажимы просто прикручиваются. Теперь поднимаемся выше и фиксируем кабели внизу водосточной трубы (насколько достанете) – провода нужно развести друг от друга на расстоянии до 50мм. Закрепить их необходимо с той стороны трубы, по которой обычно стекает вода (со стороны дома). Вылезаем на верх и проделываем ту же операцию у основания воронки. В идеале, если труба составная, ее нужно разобрать и сделать дополнительное промежуточное крепление. Теперь воронка – здесь кабели закручиваются кольцом по всему ее диаметру и, опять-таки, фиксируются зажимами. Дальше тянем их по желобу, по его боковой поверхности. Здесь их можно разделить и пустить один по одной стороне желоба, а другой по противоположной стороне. Все! Выводим кабели в герметичную коммутационную коробку и подключаем к специальным клеммам. Здесь следует отметить еще один момент – если кабельный обогрев водостоков осуществляется посредством саморегулирующегося провода, то его можно прокладывать не петлей, а одной жилой, которых может быть несколько – в таком случае концы кабеля нужно изолировать специальными заглушками.

3. Теперь остается дело за малым – соединить распределительные коробки с контроллером обычными силовыми кабелями. Сначала они объединяются в небольшие группы (это если дом большой, и водостоков много), а потом уже эти группы (каждая в отдельности) подключается к контроллеру.

Вот и все. Рабочая часть готова и теперь остается только подсоединить датчики и проверить систему в работе. Датчики монтируются просто – по сути, это провод (при необходимости его можно всегда нарастить) с небольшим устройством на конце. Каждый тип датчиков устанавливается в определенном месте. Датчик воды укладывается в желоб в его самой нижней точке – там же монтируется и датчик температуры, если они не объединены в одном устройстве, что бывает достаточно часто. А датчик снега, как правило, монтируется на крыше дома. В принципе, это и все нюансы, с которыми придется столкнуться, выполняя монтаж обогрева водостоков – довольно несложный процесс, особенно если с ним капитально разобраться и прочитать инструкцию производителя.

Обогрев водостока фото

И в заключение темы о том, как выполнить обогрев водостока, добавлю только одно – все ваши трудозатраты и финансовые вложения ничего не будут стоить, если попутно вы не сделаете систему обогрева кровли. Попросту говоря, в описанном выше устройстве не будет необходимости – ее смысл заключается в том, чтобы сопроводить растаявший на крыше снег и лед в дренажную систему, тем самым уберечь кровлю и ее элементы от разрушений, а также обезопасить себя от травм, связанных с падением с крыши сосулек и снега.

Автор статьи Александр Куликов

Средства для обогрева водостока и кровельного свеса

Для предотвращения образования наледей в настоящее время используются различные системы обогрева водостоков и кровли, но в основе практически каждой из них лежит применение специального греющего кабеля и средств автоматики.

Рассмотрим подробнее, какие виды греющего кабеля и регулирующего оборудования существуют, какие из них будут предпочтительнее для выбора.

Какой греющий кабель выбрать

Существует два основных типа греющих кабелей для кровли и водостоков:

Резистивный кабель. На практике представляет собой обычный кабель, состоящий из металлической жилы и изоляции. Резистивный кабель обладает постоянным сопротивлением, постоянной температурой нагрева при эксплуатации и неизменной мощностью. Нагрев кабеля происходит от подключенной к электричеству замкнутой цепи. 

Конструкция (схема) резистивного греющего кабеля

Саморегулирующийся кабель для обогрева водостоков и кровельных свесов более технологичен. Он состоит из греющего саморегулирующегося элемента (матрицы), реагирующего на температуру окружающей среды (водосточной трубы) и меняющего в зависимости от этого свое сопротивление и, соответственно, степень нагрева, а также изоляционной оболочки, оплетки и наружной оболочки.

Каждый из видов греющих кабелей способен обеспечить одинаково эффективный обогрев крыши и водостоков. Однако каждый из них обладает свойственными только ему преимуществами. Так, главным достоинством резистивного кабеля является его намного более низкая цена в сравнении с саморегулирующимся. При этом второй вид более эффективен в плане потребления электроэнергии и неприхотлив к условиям прокладки.

При повышении температуры на улице в матрице кабеля понижается количество проводящих ток путей, благодаря чему мощность и количество потребляемой электроэнергии падает. Температура саморегулирующего кабеля также снижается. Все это позволяет избежать необходимости в использовании датчика температуры, автоматически регулирующего работу кабеля.

Совет от профессионала: Наиболее эффективной по соотношению стоимости и качества принято считать комбинированную систему греющих кабелей. Обычно в кровельной части системы используют недорогие резистивные кабеля, тогда как обогрев водостоков и желобов обеспечивается саморегулирующимися кабелями.

Конструкция (схема) саморегулирующегося греющего кабеля Devi

Что касается расчета энергопотребления и выбора мощности греющих кабелей, то здесь нормой для изделий резистивного типа является кабель мощностью в пределах 18-22 Вт на погонный метр, для саморегулирующихся – 15-30 Вт на метр. Однако следует учесть, что в случае наличия водосточной системы из полимерных материалов мощность кабеля не должна превышать 17 Вт на метр погонный, иначе есть риск повреждения водостока вследствие чрезмерно высокой температуры нагрева.

Состав системы обогрева водостока и кровли

Помимо, собственно, греющих кабелей, системы обогрева также состоят из следующих основных компонентов:

• Крепежных элементов.
• Щита управления, обычно состоящего из:

1. входного трехфазного защитного автомата;
2. устройства защитного отключения, как правило, 30мА чувствительностью;
3. четырехполюсного контактора;
4. однополюсных автоматов защиты на каждую фазу;
5. автомата защиты цепи управления термостата;
6. сигнальной лампы.

Компонентов распределительной сети:

1. силовых кабелей, служащих для питания греющих кабелей;
2. сигнальных кабелей, соединяющих датчики термостатов с блоком управления;
3. монтажных коробок;
4. муфт, обеспечивающих герметичность соединений и законцовок всех типов кабелей.

Схема подключения греющего кабеля

Терморегулятора. Регулировка работы кабельной системы обогрева может осуществляться при помощи устройств двух типов:

1. Собственно, терморегулятора. Данный прибор призван включать в работу систему обогрева в заданном диапазоне температур. Обычно рабочий диапазон устанавливается в пределах -8..+3 градуса.
2. Метеостанции. Помимо определенного диапазона температур, метеостанция способна осуществлять контроль наличия осадков и их таяния на крыше. В состав станции входит не только температурный сенсор, но и датчик влажности, а некоторые метеостанции оснащены одновременно и сенсором осадков, и сенсором таяния (влажности).

При использовании в кабельной системе обычного терморегулятора, пользователю потребуется самостоятельно включать систему в работу при наличии осадков и выключать при их отсутствии. Метеостанция же позволяет полностью автоматизировать процесс работы системы и даже запрограммировать задержки ее отключения по времени. В прочем, по стоимости обычные терморегуляторы существенно более выгодны.

Кабель греющий: как правильно выбрать

Пожалуй, самым важным элементом системы можно считать греющий кабель. На практике выбирают между устройствами двух видов: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим все минусы и плюсы использования обоих вариантов.

Особенности кабеля резистивного типа

Отличается простотой принципа работы. Внутри такого кабеля находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она начинает быстро разогреваться и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем очень проста в эксплуатации и не требует больших затрат.

Устройство греющего резистивного кабеля очень просто. Основной «рабочий» элемент — нагревательная жила. Когда через нее проходит ток, она очень быстро разогревается

Основными преимуществами использования кабеля такого типа считается отсутствие при запуске стартовых токов, низкая стоимость резистивного провода и присутствие постоянной мощности.

Последнее утверждение можно отнести к спорным. Поскольку в некоторых случаях постоянная мощность будет, скорее, недостатком. Так случится, если участки системы будут испытывать потребность в разном количестве тепла. Часть из них может перегреться, а остальные, напротив, недополучат тепло.

Для регулирования степени обогрева системы с резистивным кабелем обязательно используются терморегуляторы или другие приборы. Эффективность и экономичность функционирования такой системы зависит от правильности их настройки, поэтому реальность достаточно часто бывает далека от желаемого. В этом резистивный кабель значительно уступает саморегулирующемуся.

Специалисты рекомендуют по возможности укладывать зональный резистивный кабель. Эта разновидность отличается наличием нагревательной нити из нихрома. Ее погонная мощность не зависит от размера, при необходимости кабель можно разрезать. Также к достоинствам греющего кабеля можно отнести простоту его монтажа и длительную эксплуатацию.

Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы

Отличается более сложным устройством. Внутри такого кабеля две греющие жилы, вокруг которых находится особая матрица. Она «настраивает» сопротивление кабеля в зависимости от того, какова температуры окружающей среды. Чем она выше, тем меньше кабель греется, и наоборот, чем холоднее вокруг, тем лучше он нагревается.

Внутри саморегулирующегося кабеля находится специальная матрица, способная менять сопротивление греющей жилы в зависимости от температуры окружающей среды

Достоинств у саморегулирующегося кабеля много. Прежде всего, для его нормальной работы не требуется монтажа комплекса приборов управления: детекторов и терморегуляторов. Система будет настраиваться самостоятельно, причем перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем, не произойдет.

Саморегулирующийся провод можно разрезать. Минимальная длина отрезка – 20 см, его эксплуатационные характеристики не изменятся от длины. В процессе монтажа кабели при необходимости можно перекрещивать и даже перекручивать, они будут работать в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля очень проста. Он может быть смонтирован снаружи или внутри обогреваемого объекта.

Есть у системы и недостатки. Прежде всего, это стоимость. Саморегулирующийся кабель стоит примерно в 2-3 раза дороже резистивного. При этом нужно учесть, что в эксплуатации он обойдется дешевле. Еще один минус – постепенное старение саморегулирующейся матрицы, вследствие чего со временем саморегулирующийся кабель выходит из строя.

Как выбрать нагревательный кабель

Правильный выбор кабеля по мощности для обогрева кровли и водостоков во многом зависит от того, какая крыша установлена на доме: утепленная или нет. Если это первый вариант, то необходимо понимать, что тепло, исходящее из дома и стремящееся выйти наружу через кровельный материал, сталкивается с большим количеством слоем стройматериалов, и теплоизоляционным в том числе. При этом оно не выходит наружу, а соответственно никоим образом не воздействует на снег или лед.

Поэтому на таких крышах используется только система обогрева водостоков. То есть, кабель укладывается только в желоба и вертикальные водостоки. При этом мощность нагревательного элемента может быть 20-30 Вт/м. Но она может изменяться до 60-70 Вт/м при повышении диаметра труб и ширины желобов.

Схема расположения нагревательных элементов

Если крыша не была утеплена, то понятно, что тепло начинает нагревать кровлю, и даже в самые суровые зимы под снеговым слоем образуется водная прослойка, которая постепенно стекает к карнизу, где и замерзает. Здесь и образуется большое скопление наледи, которая при повышении температуры сходит лавинообразно.

Поэтому в данном случае необходимо нагревательный кабель укладывать не только в водосточную систему, но и на холодный участок кровли с небольшим заходом на теплый. Размер холодного участка зависит от размеров карниза свеса, по строительным нормам он может быть в пределах 30-100 см. Именно на этом участке раскладка кабеля производится из расчета не один квадратный метр, а не на длину (м). По СНиП данный показатель равен 250-300 Вт/м².

Расчет нагревательного кабеля

Тепловой кабель для водостоков можно укладывать с учетом рекомендуемых показателей, как было описано выше. Но многое будет зависеть от размеров самой водосточной системы, поэтому точнее будет, если длину и мощность проводника рассчитать. Для этого надо рассмотреть пример.

Вводные данные:

• длина горизонтального желоба – 11 м;
• его ширина 150 мм;
• длина вертикального водостока – 15 м;
• его диаметр – 90 мм.

Рассчитываем длину. В желобе нагревательный элемент укладывается в две линии, значит, его длина будет равна 22 м. В вертикальном водостоке можно уложить проводник в одну линию (можно в две), значит, его длина будет равна 15 м. То есть, необходимая длина провода будет равна 37 м.

Рассчитываем мощность. Для такой водосточной системы можно использовать нагревательный провод с минимальным показателем мощности – 25 Вт. Умножаем его на общую длину, получаем 925 Вт. Вот столько система обогрева кровли и водостока будет потреблять электроэнергии за один час работы.

Принцип работы системы

Частный дом отапливается котлом, от которого идёт горячая жидкость в радиаторы, отдающие тепло в воздух внутри помещения. А вот для подогрева водостоков применяется принципиально другой подход. Обогрев ливнестоков осуществляется с помощью нагревательного кабеля. Он поддерживает температуру на постоянном уровне. Такую систему используют не только для кровли, но и для фановых труб, систем водоснабжения и водоотведения и др.

Система водосточного подогрева устанавливается на всех участках ливнёвки. Нагрев происходит за счёт электричества. Для правильного и адекватного функционирования существует множество вспомогательных элементов. Среди основных есть приборы, которые автоматически включают или отключают нагревательные элементы, замеряют наружную температуру, выполняют функцию предохранителей. Электричество нагревает шнур, образующий тепло. Существует две основных разновидности проводов, с помощью которых можно утеплить ливнёвку — резистивный и саморегулирующийся. Они сильно отличаются друг от друга, но оба с успехом выполняют свою задачу.

Данный обогрев устанавливается на всей площади водостока

Резистивный выглядит, как обычный провод с защитной изоляцией, внутри которой проходит металлическая жила. У него постоянное сопротивление. Это позволяет держать одинаковую температуру на всех участках, если у провода нет механических повреждений. Греется он с помощью замкнутой цепи. В продаже существуют одножильные и двужильные типы шнура.

Также обустраивают систему обогрева желобов и водостоков саморегулирующимся кабелем. Он работает иначе. Это довольно высокотехнологичное устройство. Ток идёт по медным жилам, а изоляция выполняется из термопластичного материала. Сверху кабель покрыт основным изоляционным слоем. Такой элемент обогрева имеет в своей основе саморегулирующуюся матрицу, самостоятельно меняющую сопротивление жил в кабеле при взаимодействии с наружной температурой. Благодаря этому степень прогрева на разных участках отличается.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin