расчет обогрева кровли и водостоков
Во сколько обойдется обогрев кровли и водостоков? Рассчитываем мощность системы обогрева самостоятельно
Что вы делаете первым делом, после принятия решения установить обогрев кровли? Обычно узнаете варианты и стоимость. Как правило, выбирают из нескольких примерно равных предложений то, которое наиболее устроит по цене, так как о качестве, за редким исключением, вы еще ничего не знаете, а отзывам в интернете можно доверять не всегда. Цена складывается из двух составляющих: стоимость оборудования и работы по установке, если компания оказывает эту услугу. Возможна еще оплата доставки, но это не везде. Но как определить, что продавец не завышает цену, ведь в технических нюансах разбирается не каждый. Чтобы подстраховаться, хорошо бы пересчитать проект самостоятельно, насколько это возможно без специальных знаний. Предлагаем вам алгоритм такого расчета.
Для большей наглядности проиллюстрируем наши расчеты на примере обогрева кровли для дома по типовому проекту, как на картинке ниже.
Количество кабеля рассчитывается по следующей формуле: Периметр крыши или Сумму длин сторон, которые планируется обогревать, при частичном обогреве, умножаем на Ширину шага укладки кабеля (14,9м +12м х2)=53,8 м (округляем до 54)
Ширина шага укладки кабеля= 2
При расчете по цене греющего кабеля GRX/RGS-2CT 40 ВТ с сайта нашего интернет-магазина, производим следующие действия : Количество кабеля+15%* х Цена за метр ( 108 м + 16 м х 609 р)= 75500 р
По аналогичной схеме высчитывается стоимость обогрева водостоков и водосточных труб : Периметр + Длина водосточных труб (54 м + 3 м х 4)= 66 м
При цене греющего кабеля SRL/GWS-2 24 ВТ 200 руб. за метр расчет и результат будут такими: Количество кабеля+15% х Цена за метр (66 м+10 м х200 р)=15200 р
Таким образом, стоимость материала для обогрева кровли и водостоков дома площадью 92,6 кв.м. составит 90700 руб.
Если необходимо рассчитать энергопотребление, то это делается таким образом: Количество греющего кабеля умножается на его номинальную мощность ( 124 м х 0,04 Вт)= 4,96 кВт/ч
Аналогично и для водостоков (76 м х 0,024 Вт)= 1,82 кВт/ч
На деле такое энергопотребление не будет практически никогда, т.к. для этого надо, чтобы кабель грел на полной мощности по всей своей протяженности, а саморегулирующийся кабель устроен так, что греет лишь на участках, где температура опускается ниже требуемой отметки. За счет этого кабель меньше изнашивается, а электричество расходуется ощутимо экономнее.
Если берете кабеля больше определенного метража, то продавцы обычно делают скидку. Таким образом, конечная сумма у продавца может получиться меньше, но точно не больше полученной вами.
Если применять этот алгоритм расчета, вы будете знать, из чего складывается конечная стоимость приобретаемого оборудования и будете надежнее застрахованы от вероятности завышения цены продавцом.
+15% к изначальному метражу кабеля это припуск на монтаж, который требуется по технологии, чтобы не случилось ситуации, когда кабеля вдруг не хватило.
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
| 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 |
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).
Обогрев кровли и водостоков: расчет, проектирование и монтаж антиобледенительных кабельных систем
Группа людей с лопатами на крыше и внимательный дежурный внизу, заботливо предупреждающий прохожих фразой: «ты туда не ходи, ты сюда ходи» — это очень смешная сцена, если вы наблюдаете её в любимом кинофильме. В жизни же это не такое уж весёлое зрелище, особенно если орудовать лопатой приходится именно вам. Избавиться от тяжёлой работы, а также обезопасить себя и окружающих можно с помощью системы антиобледенения для кровли, которая и станет предметом нашего разговора.
Необходимость применения подогрева кровли
Снег, как известно, не только «кружится, летает и тает», но ещё и создаёт массу проблем:
Заметим, что таяние снега может наблюдаться и в мороз, если крыша плохо утеплена («тёплая кровля»). На этот раз причиной таяния становится тепло внутреннего пространства дома. Стекая на более холодные карниз и водосток, талая вода замерзает, образуя наледи и сосульки.
Игнорировать проблему льда и снега на крыше нельзя. Но вместо того чтобы удалять их механическим способом, можно применить более простое и современное решение: закрепить на кровле и водостоке нагреватели. Это и есть суть системы антиобледенения.
Состав системы антиобледенения
Эта система состоит из следующих компонентов:
В состав щита входят несколько устройств:
Виды греющих кабелей
Основной элемент системы антиобледенения выпускается в нескольких вариациях.
Резистивный греющий кабель
Хотя определение «резистивный» для этого типа кабеля закрепилось достаточно прочно, оно является не вполне корректным. Правильнее такой вариант кабеля называть «нерегулируемым», так как резистивными по своей сути являются все греющие кабели.
Нерегулируемый кабель имеет самое простое устройство. Это вытянутый в длинную жилу нагревательный элемент из металлического сплава с высоким электрическим сопротивлением (обычно применяют нихром), заключённый в экранирующую оболочку и изоляцию. Достоинства у него следующие:
Нерегулируемый резистивный кабель выпускается в двух исполнениях:
По сути, в двухжильном кабеле также применена одна жила, только она сложена пополам. Это позволило выиграть в следующем:
Зональный резистивный кабель
Греющая жила также выполнена из нихрома, но кабель сконструирован несколько иначе: он состоит из двух изолированных токопроводящих жил (фаза и ноль), а греющая жила намотана на них в виде спирали. При этом нихромовый проводник разбит на отрезки, которые своими концами подключены к токопроводящим жилам. Таким образом, зональный кабель состоит из множества греющих фрагментов, подключённых к электросети параллельно. Это даёт следующие преимущества:
Стоит зональный резистивный кабель, как нетрудно догадаться, дороже обычного.
Саморегулирующийся кабель
В этом кабеле, как и в зональном, имеются две токопроводящие жилы, но греющий провод изготовлен совсем из другого материала: это особый полимер с полупроводниковыми свойствами, называемый «матрицей». Он уложен не вокруг токопроводящих жил, а между ними. Особенность матрицы в том, что её электрическое сопротивление зависит от температуры: чем сильнее нагрев, тем меньшее число токопроводящих путей является активным.
В конце концов, при нагреве до определённой температуры полимер вообще превращается в диэлектрик, то есть отключается, при этом участки с допустимой температурой продолжают функционировать. Достоинства саморегулирующегося кабеля очевидны:
Но есть и отрицательные аспекты:
Проектирование и расчёт системы антиобледенения
Разработать систему обогрева крыши — задача далеко не самая простая, тем более что в каждом конкретном случае подход требуется индивидуальный. Заниматься проектированием должны специалисты. Но с общими положениями расчёта будущему владельцу ознакомиться всё-таки следует. Хотя бы для того, чтобы не стать жертвой недобросовестного поставщика, пытающегося продать неоправданно дорогую систему.
Итак, в общем случае делают примерно следующее:
Ориентировочная мощность обогрева для различных элементов кровли составляет:
Если водосточная система собрана из пластмассовых деталей, обогревающие её кабели могут иметь суммарную погонную мощность не более 17 Вт/м. Для крыш с мягким кровельным покрытием максимально допустимая погонная мощность составляет 20 Вт/м.
Далее подсчитывают общую длину греющего кабеля и определяют количество цепей с учётом того, что длина одной цепи не может превышать 120 – 150 м (зависит от марки кабеля). Каждая цепь должна подключаться через отдельное УЗО.
В последнюю очередь проектируют щит управления с учётом количества цепей и потребляемой ими электрической мощности
Монтаж системы подогрева кровли
Установка системы антиобледенения кровли требует определённых знаний и навыков работы с силовым оборудованием. Если вы не имеете опыта работы с напряжением, лучше обратитесь к специалистам или хотя бы пригласите в напарники практикующего электрика.
Инструменты и материалы, необходимые для работы с системой антиобледенения кровли
Для монтажа понадобятся следующие инструменты:
Для работ на высоте понадобится лестница.
Из материалов может понадобиться специальный клей, например, марки GE Grey RTV 167. Он используется на мягких кровлях, к которым фиксатор для греющего кабеля невозможно прикрутить саморезами или прибить гвоздями.
Подготовка кабеля к монтажу и подключению
Работы по установке системы антиобледенения проводятся в таком порядке:
Шаг установки монтажной ленты зависит от материала кабеля:
Если рядом уложено несколько кабельных линий, то между ними с шагом в 25–30 см нужно устанавливать разделители, предотвращающие спутывание кабеля при схождении снега или при сильном ветре.
Во избежание повреждения кабеля не разрешается:
Крепление греющего кабеля на водостоках
На водосточных трубах греющий кабель устанавливается аналогично: либо просто заводится внутрь, либо крепится снаружи монтажной лентой. В качестве крепления могут применяться термоусаживаемые трубки. Если труба имеет длину более 6 м, кабель нужно крепить на металлическом тросе с полимерной оболочкой во избежание разрыва от собственного веса.
При укладке кабеля в одну нитку после формирования в воронке «капающей петли» конец кабеля нужно зафиксировать стяжкой. Фиксацию кабеля в воронке можно осуществить при помощи скобы.
При укладке нескольких линий каждая из них крепится отдельной скобой.
Видео: монтаж системы обогрева водостоков
Монтаж кабеля на кровле
На кровле кабель фиксируется перфорированной лентой, которая может быть прикручена саморезами либо приклеена специальным клеем (на мягких кровлях). При установке самореза он сам и отверстие в кровельном покрытии обрабатываются герметиком. Излишки герметика нужно не удалять, а обмазать ими шляпку метиза.
На готовой черепичной крыше крепёжную ленту для кабеля нужно на 7,5 см завести под черепицу и там приклеить. Если же черепица ещё не уложена, эту ленту прибивают к сплошной обрешётке.
При использовании клея его излишек также удалять не нужно. Выступив через отверстия перфорированной ленты и подсохнув, он упрочняет крепление, работая наподобие гвоздя или самореза.
Шаг установки монтажной ленты указывается в инструкции к греющему кабелю. Обычно он составляет 15 – 25 см.
Многие производители сегодня поставляют вместе с греющим кабелем зажимы типа «клипсы», в которых кабель фиксируется при помощи плоскогубцев. Перед этим зажимы нужно прикрутить к кровле саморезами, прибить гвоздями или посадить на клей.
Применяют и другой способ: кабель крепят хомутами к предварительно уложенной сетке.
Видео: укладка кабеля системы снеготаяния на многоскатной кровле
Прозвонка греющего кабеля
Для измерения сопротивления изоляции кабеля используется мегомметр.
Для полноценной проверки замеры нужно выполнить при напряжении не только в 500 и 1000 В, но и в 2500 В, иначе некоторые дефекты могут остаться не обнаруженными.
Первым делом замеряют величину сопротивления между токопроводящими жилами и экранирующей металлической оплёткой. В том случае, если кабель установлен на металлической поверхности, то нужно также замерять сопротивление между металлической оплёткой и этой поверхностью.
Проверку проводят в таком порядке:
В норме все три сопротивления должны иметь величину не менее 1000 Мом вне зависимости от длины цепи и напряжения. При этом величина одного сопротивления, например, между одной из жил и экраном, должна быть постоянной при всех трёх напряжениях, а все три сопротивления в пределах одной цепи не должны отличаться более, чем на 25%.
В случае применения саморегулирующегося кабеля необходимо замерять сопротивление между токопроводящими жилами на обоих его концах. Оно должно составлять 3 Ом. Значение более 100 Ом говорит о повреждении жил или нарушении соединения между секциями цепи. После такой проверки все элементы с термоусаживаемыми материалами, например, конечная муфта должны быть заменены.
Подключение и пусконаладка системы антиобледенения кровли
После проверки сопротивления изоляции выполняют необходимые подключения:
Нажатие кнопки «TEST» на корпусе УЗО считать полноценной проверкой нельзя: определить, как быстро и при каком дифференциальном токе срабатывает выключатель, можно только с помощью контролируемой утечки.
Тонкая настройка терморегулятора возможна только в холодный период года.
По завершении монтажа на руках у владельца должны остаться следующие документы:
Обслуживание системы антиобледенения кровли
Владельцу системы антиобледенения рекомендуется делать следующее:
Система обогрева кровли и водостоков не только экономит время владельца дома, но и исключает получение жильцами травмы от падения сосулек или снега. А поскольку здоровье и жизнь бесценны, затраты на покупку и установку комплекса окажутся оправданными при любой его стоимости. Нужно только помнить, что оснащение крыши подогревом — проект довольно серьёзный, и наилучший результат будет гарантирован только в том случае, если в нём примут участие опытные специалисты.
Как рассчитать систему обогрева кровли, водостоков, желобов
Прежде чем приступить к расчету мощности обогревательной системы следует установить к какому типу относится обогреваемая кровля: холодная или теплая.
- Холодной кровлей называют скатную крышу над вентилируемым чердаком или же крышу с качественной и надежной теплоизоляцией, исключающей возможность нагрева ее теплом из дома. На такой крыше при отрицательной температуре наружного воздуха снег не тает, и, следовательно, не происходит обледенение кровли. Достаточно обогревать карнизы и ендовы, что потребует монтажа системы из расчета 250–350 Вт/м². Теплая кровля встречается чаще. Это связано с желанием домовладельцев максимально использовать все помещения в доме. Чердаки, используемые как жилые или подсобные помещения, или отапливаются, или их теплоизоляция недостаточна. В результате на крыше, подогреваемой изнутри, снег может таять даже при температуре до –10°C. Здесь требуется система мощностью 300–400 Вт/м².
Системы аналогичной мощности используются там, где кровля примыкает к стенам.
Избежать лавинообразного схода снежной массы позволяет установка на крыше системы снегозадержания. Устанавливают ее выше зоны обогрева. При расчете мощности обогрева водостока следует учесть ширину желоба и диаметра трубы:
- менее 100 мм — 20–40 Вт/м; от 100 до 150 мм — 40–60 Вт/м; от 150 до 200 мм — 60–90 Вт/м.
