устройство обогрева кровли и водостоков
Обогрев кровли и водостоков: технология устройства системы антиобледенения
Исключить образование наледи на карнизах и пробок в водостоке помогут кабельные системы антиобледенения, установка которых производится на все типы крыш. Они защитят строительные конструкции от разрушительного контакта с атмосферной водой, уберегут домочадцев от сосулек и снежных завалов.
Для того чтобы система служила безотказно, надо знать, как устроить обогрев кровли и водостоков, каким образом его спроектировать и установить.
Содержание
Система антиобледенения кровли и водостоков
Цель устройства кабельной системы противообледенения кровли и водостоков — предотвращение формирования ледяных наростов на карнизах, в водосборных воронках, стояках, желобах.
Она обязана предупредить образование сосулек и пробок в водостоке, а также обеспечить вывод талых вод в ливневую канализацию или просто на землю. Потому при необходимости охватывает еще и систему дренажа.
Перечень основных элементов
В стандартный состав системы кабельного антиобледенения входят:
Работа системы обогрева при отметках градусника ниже минусового предела приводит к тому, с чем она обязана бороться, — к образованию льда в водостоке. При потеплении выше плюсового предела ей вообще нет смысла функционировать. Однако диапазон рабочих температур может быть скорректирован в зависимости от климатических условий конкретной области.
По сути, функционал системы обогрева карнизов и водостоков должен реагировать на образование талой воды и выпадение снега. Т.к. приурочить атмосферный режим к строгим границам достаточно сложно, объекты подстраиваются под погодную данность по факту.
Общие правила монтажа
Устройство контура антиобледенения должно производиться по заранее созданному проекту. В проектной разработке должны быть учтены требования ПЭУ, постановление о соблюдении противопожарных мер и рекомендации производителя системы или ее отдельных компонентов.
Безупречный результат сооружения контура обеспечит соблюдение следующих правил:
Большинство применяемых в монтаже кабеля клеевых составов и герметиков могут использоваться только в плюсовом режиме. Аналогичные условия требуются многим моделям силового кабеля и к некоторым нагревательным представителям.
В идеале возможность устройства системы обогрева крыши с водосточными элементами следует учесть в период проектирования дома. Необходимо заранее предусмотреть и продумать трассу для прокладки силового кабеля от узла распределения энергии до кровельной конструкции и составляющих водостока.
Если сооружение системы обогрева не было предусмотрено, то для силового кабеля требуется установить в период строительства вертикальные и горизонтальные закладные детали. При устройстве контура антиобледенения после строительства рекомендуется под питающий кабель использовать жесткие короба или гофрированные металлические каналы.
Варианты нагревательного кабеля
В устройстве контуров защиты от наледи применяются нагревательные кабели, погонная мощность которых равна или более 20 Вт/м. Т.к. прокладывают их в основном открытым способом, то они обязаны обладать внешней защитной оболочкой, пресекающей воздействие УФ лучей и атмосферной воды.
Внешняя изоляция преобладающего числа нагревательных кабелей не имеет права контактировать с материалами, содержащими битум: с гибкой черепицей, евро-рубероидом и т.д. При необходимости прокладки контура по битумной кровле применяются кабели в оболочке из устойчивого фторполимера.
Для защиты от механических повреждений нагревательные кабели оснащают бронированной оплеткой. На рынке есть предложения с токоведущим элементом в виде пружины, исключающем разрыв при физическом воздействии и линейном расширении в условиях плюсовых температур.
В устройстве систем антиобледенения применяются два типа нагревательных кабелей, это:
Первый из указанных вариантов дешевле и конструктивно проще. Резистивный тип поставляет тепло одной или двумя жилами. Из-за постоянных показаний сопротивления его применение осложняет проектирование и монтаж.
В случае недостаточной мощности, к примеру, ее добирают путем укладки дополнительной линии. Не допускается пересечение резистивных веток. Чтобы предотвратить возгорание, кабель следует регулярно очищать от разносимого ветрами сора и листвы.
Ценовое достоинство резистивных представителей изрядно омрачает расход энергии, происходящий из-за не всегда требующейся равномерности прогрева. Зато более дорогой саморегулирующийся кабель позволяет сэкономить затраты, благодаря способности подстраиваться под реальные погодные показатели.
Саморегулирующийся кабель выделяет тепло полимерной матрицей, установленной между парой токоведущих жил. Полимер матрицы обогащен способными проводить ток включениями, связи между которыми нарушаются при повышении температурного фона. Нарушенные связи заставляют прервать процесс выделения тепла, при понижении температуры связи вновь восстанавливаются.
Саморегулирующийся кабель может в одно время обеспечить разную интенсивность нагрева на теневой и освещенной стороне крыши. Что и позволяет заметно экономить на оплате энергии. К тому же, не требует равнозначного резистивному типу ухода, не боится локального перегрева. При прокладке меньше расход, т.к. можно отрезать необходимый кусок, а не мучиться с излишками.
Схемы устройства системы обогрева
Схему прокладки и протяженность нагревательного кабеля определяет конфигурация и крутизна крыши. Чем проще конструкция и выше наклонены скаты, тем меньше на обогрев потребуется метража.
Принципы прокладки греющего кабеля
Устройство систем обогрева кровли и элементов водостоков приурочено к местам, склонным накапливать зимние осадки, это:
Если 1 погонный метр водосборного лотка или желоба принимает стоки с площади до 5 м², то для обогрева достаточно мощности кабеля 20 Вт/м. Если обрабатываемая площадь больше, параметры мощности требуется увеличить. Например, для обработки 25 м² кровли потребуется нагревательный кабель 50 Вт/м и более.
Не всегда для устройства системы антиобледенения скатной крыши требуется кабельный обогрев ее карнизов. С крутых скатов, с углом наклона больше 45º, снег удаляется самопроизвольно. В таких случаях нагревательную нить тянут только в элементах водосточной системы. При образовании наледи вокруг мансардных окон кабель укладывают вокруг них и в направлении стока.
В схемах противообледенения крыш, не имеющих водосточной системы, нагревательная ветка раскладывается по краю скатов или по капельнику. Для них обязателен монтаж снегозадержания выше района установки кабеля и устройство капельника на карнизе.
По кровельному покрытию нагревательный кабель раскладывается несколькими параллельными ветками или змейкой, соблюдая равномерность шага. Расстояние между соседними ветками зависит от мощности кабеля и от площади обустраиваемого участка крыши. Заметим, что использование кабеля с большей заявленной мощностью не всегда приводит к сокращению его метража в укладке.
Кабель фиксируется на кровле способами, обозначенными производителями материала в инструкции. К применению в устройстве систем обогрева используется только выпускаемый для этих целей материал. Крепеж не должен нарушать герметичность покрытия, нити контура не должны провисать свободно в воздухе.
Специфика применения силового кабеля
Система противообледенения подключается к трех- или однофазной сети через силовой кабель. В случае подключения к одной фазе сети 380В есть вероятность перекоса фаз в пределах 15%. Во избежание перекоса и с целью его минимизации рекомендуется не использовать системы, потребляющие свыше 6 кВт. Антиобледенение с бóльшей мощностью подключаются ко всем трем фазам трехфазной сети. При подключении учитывается равномерность распределения нагрузок на фазы.
Сечение питающего кабеля определяет мощность планируемой нагрузки и общая длина нагревательного контура. Мощность будущей нагрузки зависит от длины и погонного сопротивления веток. Все действия по укладке питающего кабеля и соединения его с нагревательными нитками производятся в соответствии с регламентом ПЭУ.
Точка соединения нагревательного и силового кабеля должна располагаться в распределительной коробке. Вместо коробки допустимо использование термоусадочной муфты, гарантирующей герметичность в месте состыковки.
Устройства управления и защиты
Аппаратура управления системами противообледенения предназначена для обеспечения работы в автоматическом или полуавтоматическом порядке. В ее обязанности входит запуск работы нагревательных кабелей и отключение в диапазоне рабочих температур.
Аппаратура для систем противообледенения бывает двух типов:
Первый вариант конструктивно проще и, естественно, дешевле. Однако в регионах с повышенной влажностью он способен допускать погрешность и изредка способствовать накоплению льда вместо таяния отвода осадков. Метеостанции чувствительней к изменению влажностного фона, но как любая сложная система чаще выходят из строя.
Более чуткое управление, осуществляемое метеостанцией, дает возможность сэкономить на расходе энергии. В регионах с умеренной влажностью для оснащения небольших по протяженности и мощности систем противообледенения вполне достаточно термостата.
Для того чтобы пресечь разрушение и оплавление изоляции из-за превышения тока нагрузки обогревательный контур оснащается автоматическим выключателем. Отключение также происходит при утечках тока через изоляционную оболочку. Системы защищены от перегорания по причине короткого замыкания.
Если есть необходимость в автоматическом управлении отдельными участками контура обогрева, его дополняют программируемыми коммутаторами, реле времени и т.д. Нежелательно использовать схему ручного управления, потому что человек не способен с точностью реагировать на изменения фона и, к примеру, ночью может прозевать необходимость запуска или отключения.
Датчики систем реагирования на изменение погодных условий располагают в местах, доступных для обслуживания. Требуется периодически проводить их очистку от пыли и ледяных наростов в случае образования. Устанавливаются датчики заподлицо с поверхностью, которую обязаны обогреть, располагают их так, чтобы были видны проходящим людям.
Правила эксплуатации систем противообледенения
Соблюдение предписаний по эксплуатации обогревательных контуров гарантирует длительность и безотказность работы системы. Монтаж контура рекомендовано доверять квалифицированным работникам, прошедшим специализированную подготовку. Желающим приложить собственные усилия в деле сооружения никто не гарантирует успешного результата и замены испорченных составляющих.
Устройство контура необходимо завершить до выпадения первых твердых осадков. Целесообразно выбрать для монтажных работ позднюю осень. Опоздание может повлечь образование снежных наростов и закупорку водосточных систем. Для того чтобы привести в рабочее состояние обледеневшую систему потребуется очистка ее компонентов ото льда.
Выполнять очистку элементов системы следует с особой осторожностью, т.к. любое неосторожное движение может привести к нарушению изоляции. Это наиболее распространенная причина выхода из строя контура обогрева в целом. На поврежденные от механического воздействия компоненты гарантия не распространяется.
Прошедшие обучение систем монтажники кабельного обогрева в процессе работы выставляют наиболее подходящий диапазон, ориентированный на местные климатические факторы. Если устраивать контур антиобледенения, а также определять температурные границы будете своими руками, то действовать следует с точным соблюдением инструктажа производителя.
Полезное видео по теме
Ролик о задачах, решаемых путем устройства кабельного обогрева элементов кровельной системы:
Подробная инструкция по устройству системы антиобледенения:
Демонстрация специфики применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:
Наглядная демонстрация сооружения системы обогрева крыши и водостока поможет уяснить специфику процесса.
Грамотно выполненная система противообледенения кровли и водостоков избавит от массы проблем, продлит сроки эксплуатации материалов кровельного пирога и отделки фасада.
При устройстве должны быть соблюдены все требования и правила, необходимые для грамотной укладки и длительной службы обогрева. Сведения о технологических принципах и нормах сооружения помогут в самостоятельном проведении работ или в контроле работы нанятых монтажников.
Монтаж обогрева кровли и водостоков — подключение системы антиобледенения своими руками.
Все мы сталкиваемся в зимне-весенний период с проблемой наледи на крышах домов.
В связи с тем, что температура в это время года очень часто переходит через нулевую отметку (в обе стороны), такие перепады и приводят к образованию кусков льда и сосулек.
Ты не знаешь, где и когда тебе может прилететь сверху. И хорошо, если эта глыба упадет на припаркованный автомобиль, а не на вашу голову.
С этой же бедой сталкиваются не только частники, но и городские службы. Например, в одной только Москве общая протяженность всей кровли больше, чем длина экватора!
Основные места скопления наледи это:
Решать данную проблему можно и нужно превентивно именно летом. Зимой на крыше особо не полазаешь.
Помогают в этом системы антиобледенения кровли и водостоков, выполненные на основе греющего кабеля.
Как это все выглядит в общем виде? Кабель раскидывается по водостоку и краям крыши, “холодные” концы от него заводятся в распредкоробки на стенах. По периметру и на кровле размещаются датчики температуры, влажности и осадков.
Кабеля от них тоже заводятся в общую коробку под козырьком. А оттуда вся проводка спускается в щиток управления с автоматикой.
Удовольствие хоть и недешевое (от 100 000 рублей для небольшого частного дома), но эффективное.
Как подобрать материалы и все правильно смонтировать, не переплачивая за лишнее? Здесь все будет зависеть от теплоизоляции вашей крыши.
Если с ней все хорошо, теплый воздух изнутри дома просто не сможет пробраться наружу, крыша не будет нагреваться, а значит сосулькам просто не из чего будет образовываться.
Теплоизоляция и энергоэффективность, что называется рулят. 
А вот при некачественной теплоизоляции крыши, снег начинает таять даже при относительно низких температурах воздуха (-10С).
В такой ситуации вода будет стекать к нижнему краю и водостокам.
Там же и будет замерзать, превращаясь в куски льда. Здесь уже потребуется проложить кабель для комплексного обогрева:
Его оболочка изготавливается из специального теплостойкого светостабилизированного ПВХ пластиката. Данный материал не боится воздействия ультрафиолета и жестких климатических условий.
Есть два вида такого кабеля:
Для обычного дома вполне сгодится второй вариант. Он имеет постоянную мощность и помимо недорогой цены, более надежен, чем саморегулирующийся.
Как подсчитать нужный метраж кабеля? Для этого умножьте на два общую длину желоба и сливной трубы (при монтаже двух ниток обогрева).
После чего рассчитайте высоту укладки кабеля на крыше и прибавьте расстояние от конца кровли до дна желоба.
С учетом рекомендуемого шага укладки в 10-15см вы и получите длину нагревательной секции и всей системы анти-обледенения.
Какой мощности выбирать кабель? При ширине желоба до 15см достаточно будет проложить одну нитку мощностью в 30-40Вт/м.
Если другой мощности не нашли, закладывайте большее количество ниток.
Для желобов шире 15см потребуется уложить две нитки кабеля. Мощность та же самая – 30-40Вт/м.
Давайте рассмотрим весь цикл монтажа системы обогрева кровли и подключение автоматики для дома с крышей, имеющей плохую теплоизоляцию. То есть, когда требуется выполнить антиобледенение не только водостоков, но и самой крыши.
Для монтажа системы анти-лед вам понадобятся следующие материалы:
Это контрольный кабель, которым будут подключаться датчики.
Они должны иметь степень защиты IP55.
С чего начинается монтаж? Первым делом на земле отмерьте кабель по монтажной ленте. Расстояние между лентами выбирайте от 30 до 50см.
Тут же вымеряется спуск в водосток и монтируется тросик.
После этого на крыше прикручиваете крепежные клипсы или ленту.
Чтобы не было течи, не забывайте обработать места входа саморезов герметиком.
Шаг между верхним и нижним рядом клипс – 60см.
Забудьте про хомутики, которые часто используют для прокладки кабеля по стенам в доме.
Для отдельных видов кровли выпускаются специальные лепестки на защелках. С ними даже дырявить ничего не придется.
Есть еще метод крепежа с применением самоклеющейся герметизирующей ленты на алюминиевой основе.
Как уверяет производитель, лента имеет высокий уровень адгезии, является термостойкой и долговечной. Но все-таки большинство предпочитают сквозной крепеж кабеля, считая его более прагматичным и надежным.
Перед монтажом нагревательного кабеля обязательно проверяйте его сопротивление и целостность жил мультиметром.
Данные по сопротивлению должны быть указаны в паспорте на изделие.
Если все в порядке, укладываете кабель волнами согласно закрепленных клипс на скате крыши.
После чего, холодный конец заводится в монтажную коробку под коньком.
Секции для водостока также прозваниваются. Как между рабочими жилами, так и с защитным проводником.
Между заземляющим защитным проводником и рабочими жилами изоляция должна достигать нескольких мегом.
Такую проверку осуществляют уже не мультиметром, а мегомметром.
После всех проверок, желоб тщательно очищается от грязи и мусора.
Внутри него закрепляется монтажная лента. Чаще всего это делается на заклепках.
Но есть и бесклепочное крепление.
Лучше всего применить комбинированный вариант. Через каждые 1,0-1,5м заклепываете ленту, а посреди этих отрезков укладываете пластиковые распорки, которые просто раздвигают кабель между собой.
Горизонтальный участок кабеля укладывается в желоб, а вертикальный при помощи тросика спускается вниз по водостоку.
Обратите внимание, если у вас дома есть домашние питомцы, они очень любят погрызть такой кабель, провокационно выглядывающий из трубы.
Тросик вертикального участка кабеля подвешивается на крючок.
Данный трос обязателен при высоте труб свыше 4м. Кстати, при прокладке кабеля в ендове, также зачастую применяют несущий трос.
Он воспринимает всю механическую нагрузку, защищая оболочку от повреждения.
Вместо тросика в водостоке можно использовать цепь. Она должна быть оцинкованной, дабы не ржавела от постоянного соприкосновения с водой.
Кабель через специальные распорки просто одевается на отдельные звенья.
Последнее звено сверху подвешивается на распорный прут или шпильку.
Сама шпилька должна не просто лежать поперек отверстия в водостоке, ее желательно закрепить.
Например, за ту же монтажную ленту.
Они выполняют защитную функцию. В случае неработоспособности системы, лед очень быстро налипает на кабель в водостоке, увеличивая его массу в несколько раз.
И чтобы его не порвало от такой нагрузки и требуется дополнительный несущий элемент.
После укладки все холодные концы кабелей заводятся в монтажную коробку.
Весь процесс повторяется на всех скатах крыши.
Если у вас есть пристройка без водостоков (гараж), на нем также размещается кабель, но таким образом, чтобы его петли свисали на несколько сантиметров вниз (5-8см).
Это так называемая схема “капающая петля”.
Переходим к подключению автоматики. Для управления все системой антиобледенения кровли и водостоков вам понадобятся следующие комплектующие:
Либо их можно заменить на один диффавтомат с таким же током.
Для перевода системы в ручной и автоматический режимы.
Мозги всей системы.
Самая простая схема состоит из одиночного терморегулятора на одну зону.
Ее используют при обогреве малых площадей.
Грубо говоря, подключили один термодатчик и выкрутили ручку регулятора (РТ 330 или другого) на нужную температуру, например, ноль градусов цельсия.
Получается, что при возникновении этой температуры, система антиобледенения будет самостоятельно запускаться и топить лед.
Схема простая, но имеет свои недостатки. Данная система не будет понимать, идет за окном снег или нет.
А значит очень часто будет бесполезно греть вашу крышу, сжигая лишние киловатты в никуда. Такой способ хоть и дешевый, но не очень экономный.
Поэтому давайте рассмотрим более рациональный вариант, с применением полноценной программируемой метеостанции и комбинацией всех датчиков.
В щитке управления монтируете все вышеперечисленные элементы. В качестве термостата возьмем модель от Spyheat SMT 527D.
Первым делом от щитка до каждой рапредкоробки, ранее установленных на стенах, необходимо протянуть трехжильный кабель питания ВВГ.
Сечение кабеля выбирайте исходя из общей мощности обогрева кровли.
Каждый кабель отдельной секции маркируется и подключается на свой автомат.
Кстати, некоторые специалисты целенаправленно отказываются от соединения силового кабеля питания с нагревательным кабелем в уличных распредкоробках. Вместо этого они монтируют переходные герметичные муфты.
С чем это связано? Коробки очень часто затекают, в результате появляются утечки по току.
А вследствие того, что в одной коробке зачастую соединяют сразу несколько секций, при утечке и срабатывании УЗО, ваша система становится полностью неработоспособной.
При стыковке разных секций через независимые муфты такого не происходит.
Помимо силовых кабелей в распаечную коробку на стенке прокладывают и контрольный 7-ми жильный кабель КВВГ. Он подключается к проводам от датчиков.
Каждая жила контрольного кабеля с обоих сторон подписывается в зависимости от вашей марки терморегулятора. Для нашей выбранной модели SMT 527D маркировка будет следующей.