обогрев водостоков кровли саморегулирующийся кабель

Устройство системы антиобледенения кровли и водостоков при помощи саморегулирующегося греющего кабеля

04.03.2017 2,702 Просмотров

Зачем нужен водосток? Водосточная система устанавливается на кровле дома для организованного отвода влаги с ее поверхности.

Вода от дождя или растаявшего снега стекает по желобам в отведенное место, не растекаясь по всей крыше.

Обычно система обустроена таким образом, чтобы водяной поток был направлен сразу в канализационную яму или дренажную систему.

Вода, протекая по желобам, попадает в водосливную воронку, а потом по водосточной трубе устремляется в канализацию во дворе дома.

Водостоки предотвращают попадание воды под кровлю, подтапливание фундамента постройки. При отсутствии водоотводящих приспособлений, в помещении начинают сыреть потолки и стены, заводится плесень.

Дому грозит медленное разрушение. Оборудовать кровельную поверхность вашего дома водосточной централизованной системой – значит избежать многих проблем.

Замерзшая вода в водосливных желобах препятствует отхождению растаявшего снега. Появляются сосульки, и вместе с ними опасность получить травмы и повреждения. Могут пострадать люди, если огромная ледяная масса оторвется от карниза. Рискуют припаркованные возле дома автомобили. Да и сами сливные желоба, трубы могут прийти в негодность.

Про монтаж водостоков можно прочитать здесь.

Почему образуется наледь на крыше?

Есть две главных причины:

Чтобы избавится раз и навсегда от этой проблемы, и защитить водосточную систему, необходимо наладить обогрев водосточных труб. Существует ряд систем антиобледенения.

Причины образования наледи

Те, которые сдерживают сход снега с кровельного покрытия и тепловые кабели, что служат для нагрева водостоков. Их главная функция – освободить кровлю от ледяной корки, не дать образоваться опасным сосулькам.

Современные ливневые водоотводы обязательно должны быть оборудованы системой антиобледенения кровельной поверхности. Что она из себя представляет?

Система антиобледенения кровли и водостоков – что это?

Схема обогрева здания

Греющий кабель для кровли и водостоков: виды и особенности

Любая система антиобледенения предполагает наличие нагревающего кабеля для обогрева водостоков и водосточных труб, который обеспечивает теплом водосток и не дает кристаллизоваться воде в лед.

Встречаются две разновидности электрокабеля:

Резистивный тип

Самонагревающийся кабель состоит из многослойного изолирующего материала. В полости кабеля находятся две греющие жилы, которые подключаются к электрическому источнику.

Этот тип представляет собой обычный кабель в многослойной обмотке, которая состоит из:

По принципу работы напоминает обыкновенный бытовой ТЭН.

Такой провод для обогрева обладает постоянным сопротивлением и мощностью, нерегулируемой температурой нагрева.

Пользуется спросом, обладая следующими положительными качествами:

Данный вид кабеля нагревается одинаково по всей своей длине, что снижает его эффективность. Чтобы разморозить сильные участи с наледью, требуется большая мощность. Возможен перегрев кабеля и его поломка.

Использовать самогреющий кабель с повышенной мощностью нерационально с точки зрения расхода электроэнергии. Если мощность уменьшить, то в водостоках и на крыше остаются не размороженными ледяные участки.

Гибкость кабеля позволяет размещать его в любой конфигурации. Если волны изгиба делать чаще и располагать одну к другой на малом расстоянии, можно увеличить силу обогрева. Но при перегреве жилы поврежденный кабель не подлежит восстановлению.

Чтобы этого не допустить, требуется чаще чистить крышу от грязи и опавшей листвы. Небольшой срок службы и большой расход электроэнергии делают его непопулярным. Да и применяется он чаще на крышах с большой площадью.

Cаморегулирующий греющий кабель для водостока

Технология изготовления саморегулирующего кабеля более сложная.

Нагревательные способности зависят от матрицы, действие которой состоит в самопроизвольном регулировании нагревания в зависимости от температуры воздуха.

Матрица находится между двумя проводниковыми жилами.

При большом объеме снега и сильном оледенении крыши, мощность увеличивается, при потеплении нагрев ослабевает.

Такая функциональная особенность позволяет экономить на потреблении электроэнергии. При образовании ледяной корки, установленный в водостоках греющий элемент автоматически включается.

При отсутствии необходимости сохраняет свою линейную мощность. Работает всегда в оптимальном режиме. Саморегуляция нагрева, приводящая к экономии − самый главный плюс греющего провода.

Особенно, если погода зимой нестабильна и часто меняется температурный режим. Если часть кабеля перегорает, его вырезают, а рабочие части соединяют заново. Нет необходимости устанавливать температурный датчик, а также систему включения и отключения.

Cаморегулирующий греющий кабель

Термокабель состоит из внешней защитной оболочки, внутренней термопластичной изоляции. На конце находится сама полупроводящая матрица и токопроводящие жилы. Это особая технология по саморегулированию нагревательной мощности.

Как выбрать греющий кабель?

Нагревательный кабель для водостока имеет следующие особенности: резистивный не реагирует на температуру внешней среды, саморегулирующий в свою очередь изменяет степень нагрева в зависимости от температуры окружающей среды, что позволяет без контроля включения и выключения регулировать расход энергии.

Приступая к монтажу греющей системы, вы должны иметь четкое представление о том:

Можно обратиться к специалистам. Только грамотно смонтированная система не даст сбоев при дальнейшей эксплуатации.

Что потребуется подготовить для монтажа кабеля

Иногда целесообразно устанавливать оба типа кабеля. На самой кровле резистивный, в водосточных желобах саморегулирующий. Крепление греющего кабеля должно быть прочным.

Для этого заготавливают:

Поверхность крыши, где устанавливается кабель, должна быть ровной, без острых углов, чтобы не повредить материал. При покупке кабеля обращайте внимание на срок эксплуатации. Чем он дольше, тем лучше.

Желательно выбрать одного производителя всех необходимых составляющих антиливниевой системы.

Перед приобретением системы обогрева кровли, внимательно изучите крышу. Это делается для того, чтобы правильно рассчитать мощность проводника.

Сколько метров кабеля нужно для монтажа?

Итак, как рассчитать греющий кабель для водостока? Для этого надо измерить длину водостоков по горизонтали и умножить на два. Измерить вертикальные водостоки и эту цифру добавить к первой. Далее умножить полученный результат на мощность кабеля.

Мощность кабеля находится в прямой зависимости от материала, из которого сделаны водостоки. Для пластиковых − 20 Вт на погонный метр, для металлических – 25 Вт, для деревянных – 18 Вт.

Монтаж греющего кабеля

Обогревательный материал устанавливается в следующем последовательности:

Устройство системы обогрева

Монтаж греющего кабеля

Грамотный монтаж обогревательной системы, следование инструкции безопасности и защиты решат многие проблемы с обледенением крыши, с защитой водосточной системы от разрывов, дом от затопления, людей от травм.

Полезное видео

Как подключить греющий кабель своими руками:

Источник

Греющий кабель для водостока и крыши: выбор и монтаж в системе антиобледенения

В зимние оттепели и периоды межсезонья работа водосточных систем подвергается риску. В желобах и трубах происходит образование наледи, которая способна быстро нарастать и формировать целые ледяные пробки. Они замедляют работу водосточной системы, а иногда и полностью ее блокируют.

Ко всему прочему намерзший лед увеличивает вес водостоков, приводя к их обрушениям и разрывам. Избежать подобных последствий можно при помощи систем антиобледенения, основным элементом которых является греющий кабель для водостока и кровли.

Содержание

Функции греющего кабеля

Начнем с главных понятий. Что такое греющий кабель? Это проводник тока, способный преобразовывать электрическую энергию в тепловую. Количество выделяемого тепла зависит от силы тока и сопротивления токопроводящего материала. Если вспомнить курс школьной физики, то окажется, что такой способностью обладает любой проводник. Но! Для кабеля электропроводки подобный тепловой эффект является нежелательным, поэтому за счет конструкции его стараются снизить. А для греющего кабеля – наоборот. Чем больше тепла он будет способен преобразовать из электроэнергии, тем лучше.

В системе антиобледенения греющий кабель выполняет важнейшую функцию нагрева элементов водостока и кровли, благодаря чему образование наледи, сосулек и снежных навесов становится невозможным.

Эксплуатационные характеристики греющих кабелей

Электрические кабели для обогрева водоотводов и кровли работают в сложных условиях – под воздействием влаги, отрицательных температур, механических нагрузок. Поэтому необходимо, чтобы кабели обладали следующим набором характеристик:

Поставляются кабели в бухтах или готовых греющих секциях – отрезанных фрагментах фиксированной длины с муфтой и питающим проводом для подключения к сети.

Секции – более удобный вариант, монтировать который проще. Кабель в бухтах, как правило, применяют для водоотливов и кровель сложной конфигурации, для которых стандартные секции не подходят.

Виды греющих кабелей

Системы антиобледенения способны работать на базе двух типов греющих кабелей: резистивных и саморегулирующихся. Разберем особенности каждого из них.

Тип #1. Резистивные кабели

Самый обычный, традиционный вариант, характеризующийся одинаковой выходной мощностью по всей длине и одинаковым тепловыделением. Для обогрева водостоков применяют резистивные кабели c тепловыделением 15-30 Вт/м и рабочей температурой до 250°С.

Резистивный кабель для обогрева водостоков имеет постоянное сопротивление и нагревается одинаково по всей своей поверхности. Степень нагрева зависит только от силы тока, без оглядки на внешние условия. А эти условия для разных частей кабеля могут отличаться.

Например, один участок провода может находиться под открытым небом, другой – в трубе, третий – скрываться под листвой или под снегом. Чтобы предотвратить появление наледи на каждом из этих участков нужно разное количество тепла. Но резистивный кабель не может самоподстраиваться и изменять степень своего нагрева. Любая его часть будет иметь одинаковую мощность и степень нагрева.

Поэтому часть тепловой энергии кабеля будет расходоваться впустую, на обогрев тех частей трубы и кровли, которые и так находятся в «теплых» условиях. За счет этого потребление электричества резистивным кабелем всегда сравнительно высокое, но частично непродуктивное.

В зависимости от конструкции, резистивные кабели подразделяются на 2 типа: последовательные и зональные.

Последовательные кабели

Строение последовательного кабеля очень простое. Внутри его, по всей длине тянется сплошная токопроводящая жила, покрытая сверху изоляцией. Жила – это медный провод.

Чтобы он не стал причиной негативного электромагнитного излучения, поверх провода размещают экранирующую оплетку. Дополнительно она выполняет роль заземления. Внешний слой резистивного кабеля – это полимерная оболочка, служащая для предотвращения короткого замыкания и защиты от внешних условий.

Особенностью последовательного кабеля является то, что его общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех его кусков. Поэтому при изменении длины провода меняется и его тепловая мощность.

Так как процесс теплоотдачи нельзя отрегулировать, требуется постоянный контроль за кабелем, включающий уборку скопившегося мусора. Листва, ветки и другой мусор могут привести к перегреву и перегоранию кабеля. Восстановлению он не подлежит.

Последовательные кабели могут быть одножильными и двужильными. В одножильном проводнике имеется одна жила. В двужильном – две жилы, идущие параллельно и проводящие токи в противоположных направлениях. В результате происходит нивелирование электромагнитного излучения, за счет чего двужильные кабели являются более безопасными.

Последовательные резистивные кабели имеют следующие сильные стороны:

К недостаткам относятся стабильное тепловыделение, не зависящее от погодных условий, и выход из строя всего кабеля при самопересечении или перегреве в одной точке.

Зональные кабели

Кроме обычного резистивного кабеля существует его усовершенствованная версия – кабель зональный (параллельный). В его конструкции имеется две параллельно расположенные изолированные токопроводящие жилы. Вокруг них – накрученная спиралью нагревающая проволока с высоким сопротивлением.

Эта спираль (обычно нихромовая) через контактные окна в изоляции замыкается поочередно то к первой, то ко второй жиле. Образуются независимые друг от друга зоны тепловыделения. При перегреве и перегорании кабеля в одной точке выходит из строя только одна зона, остальные продолжают работать.

Так как зональный греющий кабель для кровли и водостоков представляет собой цепочку из независимых тепловыделяющих участков, существует возможность нарезать его на фрагменты непосредственно на месте укладки. При этом длина нарезаемых кусков должна быть кратна величине тепловыделяющей зоны (0,7-2 м).

Преимущества использования зонального кабеля:

Среди недостатков выделяют стабильное тепловыделение (как и у последовательного кабеля) и то, что величина нарезаемых для монтажа кусков зависит от длины обогревающей зоны.

Тип #2. Саморегулирующиеся кабели

Этот тип кабелей обладает большими возможностями в системе обогрева водостоков и кровли.

Его строение более сложное, чем у резистивного аналога. Внутри элемента находятся две токопроводящие жилы (как у двужильного резистивного кабеля), соединенные полупроводниковой прослойкой – матрицей. Далее слои располагаются так: внутренняя фотополимерная изоляция, экранирующая оболочка (фольга или оплетка из проволоки), пластиковая наружная изоляция. Два слоя изоляции (внутри и снаружи) делают кабель устойчивым к ударным нагрузкам и повышают его диэлектрическую прочность.

Основной отличительной деталью саморегулирующегося кабеля является матрица, меняющая свое сопротивление в зависимости от температуры окружающего воздуха. Чем выше температура окружающей среды, тем больше сопротивление матрицы и меньше нагрев самого кабеля. И наоборот. В этом и проявляется эффект саморегуляции.

Кабель автоматически и самостоятельно регулирует потребляемую мощность и степень нагрева. При этом каждый участок кабеля работает автономно и независимо от других участков подбирает под себя степень нагрева.

Кабель с эффектом саморегуляции стоит дороже резистивного в 2-4 раза. Но он имеет и множество преимуществ, наиболее заметные из них такие:

Кроме высокой цены к недостаткам данного варианта можно отнести долгий нагрев, а также высокую величину стартового тока при низких окружающих температурах.

Конструкция системы антиобледенения

Как уже было отмечено, кабель является главным (греющим) элементом системы антиобледенения водостоков и крыш. Но не единственным. Для сборки полноценно работающей системы применяют следующие компоненты:

Продуктивность работы нагревательной системы во многом зависит от терморегулятора. Это устройство позволяет включать и выключать нагревательные секции (кабель), ограничивая их работу в заранее зафиксированном диапазоне погодных условий. Определять их величину терморегулятор может за счет специальных датчиков, которые устанавливаются в местах наибольшего скопления воды.

Обычный терморегулятор характеризуется наличием датчика температуры. Как правило, для небольших систем, применяют двухдиапазонный терморегулятор с возможностью настройки температуры включения и выключения кабеля.

Более эффективно контролирует работу системы специализированный терморегулятор, именуемый метеостанцией. Он содержит несколько датчиков, фиксирующих не только температуру, но и ряд других параметров, влияющих на образование наледи. Например, влажность воздуха, наличие остаточной влаги на трубах и кровле. Метеостанции работают в режиме установленных программ и позволяют экономить до 80% электроэнергии.

Монтаж нагревательного кабеля

Для монтажа системы антиобледенения, греющие кабели прокладывают:

Особенности укладки кабеля в этих зонах имеют свои отличия и особенности.

На краю кровли

В этой зоне кабель укладывают змейкой так, чтобы она оказалась выше края наружной стены на 30 см. Высота змейки при таком раскладе оказывается 0,6, 0,9 или 1,2 м.

При монтаже кабеля на металлочерепице, виток провода укладывают в каждой нижней точке волны. Монтаж на металлической фальцевой кровле требует иного подхода. Кабель поднимается по первому шву на нужную высоту, затем спускается к водосточному желобу с другой стороны этого же шва. Проходит по желобу, доходит до следующего шва и повторяет цикл заново.

Если на скатной кровле нет желобов, то на ее грани могут формироваться значительные ледяные наросты и сосульки. Чтобы этого не случилось, кабель укладывают по одной из двух возможных схем: «капающая» петля или «капающая» грань.

Схема «капающей» петли предполагает, что тающая вода будет стекать и капать непосредственно с кабеля. Для этого кабель монтируют змейкой так, чтобы он свисал с края крыши на 5-8 см.

Схему «капающей» грани организовывают по похожему принципу. Только кабель закрепляют на грани кровли (капельнике), прокладывая его традиционно змейкой.

В ендовах и местах пересечения крыши и стены

Наледь легко образуется в ендовах и других местах на стыке скатов кровли. Кабель здесь прокладывают в 2 нити, вдоль стыка, на 2/3 его длины. За счет этого образуется непромерзающий проход, через который могут стекать талые воды.

Похожий метод устройства непромерзающего прохода используется для мест пересечения крыши и стены. Здесь кабель также укладывают в 2 нити на 2/3 высоты ската. Расстояние от кабеля до стены – 5-8 см, а расстояние между его нитями – 10-15 см.

В желобах

В горизонтальном желобе кабель укладывают по всей длине в одну или несколько параллельных нитей. Количество нитей зависит от ширины желоба. Если в лоток шириной до 10 см достаточно положить одну нить кабеля, то в лоток шириной 10-20 – уже две нити. Для более широкого желоба (более 20 см) их количество увеличивают, добавляя по одной нити на каждые следующие 10 см ширины. Укладывают кабель так, чтобы между нитями оставалось пространство 10-15 см.

Для крепления кабеля в желобах применяют монтажную ленту или специальные пластиковые клипсы. Также существует возможность изготовить крепления в нужных количествах самостоятельно – из стальной ленты, которой легко можно придать форму зажима. Зажимы и элементы монтажной ленты закрепляют на стенках желобов саморезами. Образованные в результате отверстия герметизируют силиконовым герметиком. Между элементами крепления соблюдают расстояние 0,3-0,5 м.

В водосточных трубах

Наледь часто формируется в сливных воронках, закрывая путь для стока талой воды с крыши. Поэтому укладка кабеля является здесь обязательной. В трубу с диаметром до 10 см помещают одну нитку кабеля, с диаметром 10-30 см – две нитки. На входе в трубу кабель закрепляют к стенкам при помощи стальных скоб.

В верхней и нижней части трубы необходим усиленный подогрев, который осуществляют путем укладки дополнительных нитей кабеля – в виде «капающей» петли или нескольких спиральных витков.

Если длина трубы превышает 3 метра, для спуска кабеля и его фиксации используют цепь или трос с крепежными элементами. Цепь (трос) подвешивают на ввинченный в деревянные элементы кровли крюк или металлический прут, закрепленный на желобе.

Полезное видео по теме

Основные принципы монтажа греющего кабеля в составе системы антиобледенения затронуты в видео-сюжете:

Получается, что ничего сложного в монтаже греющего кабеля нет. Разобравшись в несложных характеристиках кабелей и нюансах их укладки, можно за короткий срок соорудить надежную систему антиобледенения.

Потребляя совсем немного электроэнергии, эта конструкция поможет вам надолго забыть про сосульки и наледь на водостоках и крыше вашего дома.

Источник

Обогрев водостоков греющим кабелем

Водосточная система кровли состоит из водосборных лотков, водосточных труб и ливневой канализации и может быть самостоятельным объектом обогрева (без края кровли). Это возможно в случае, когда конфигурация кровли позволяет избежать значительного скопления снежных масс и льда (достаточно крутой скат, хорошая теплоизоляция и т.д.).

Система антиобледенения препятствует засорам водостоков льдом, образованным в результате подтаивания снега на скатах кровли и в водосборных лотках, продлевая срок службы объекта.

Кроме того для антиоблединительных систем используется только кабель с защитной оплеткой (экраном), чтобы исключить механические повреждения.

При проектировании обогрева водосточной системы кровли учитывается общая длина водосборных лотков/желобов, водосточных труб и количество других элементов (воронок, капельников, водометов). Исходя из этого определяется общая мощность и подбирается система управления обогревом.

Состав системы обогрева водостоков

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).

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).

Пример укладки кабеля на водостоках кровли

Расчетная длина нагревательных секций

Режим работы системы обогрева водостока

Задача системы обогрева водостока – препятствие замерзанию воды и скоплению льда в водосборных лотках и водосточных трубах. Режим работы настраивается таким образом, чтобы снег стаивал по мере выпадения. Схематично это можно изобразить так:

Выбор мощности саморегулирующегося греющего кабеля для водостока

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.

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.

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

Источник