0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кабельная система против обледенения крыш

Содержание

Особенности выбора и монтажа системы анти обледенения кровли и водостоков для дома

Обрушение снега и льда с крыш каждый год становится причиной травм тысяч людей. Борьба с обледенением поверхности кровли ведется веками, испробованы самые разные методы. Очевидно, что проблему проще предотвратить, чем решить. Современная система анти обледенения кровли и водостоков – единственный способ избежать естественного образования опасных сосулек и ледяных глыб. Она не позволяет образовываться льду, а значит, и бороться будет не с чем.

Содержание

Причины и предпосылки образования сосулек ↑

Чтобы понять, как бороться с обледенением кровли, нужно понять причины образования льда на крыше.

По строительной терминологии все крыши делятся на холодные и теплые. У холодной кровли температура поверхности практически не отличается от температуры окружающей среды. Это достигается либо наличием неотапливаемого продуваемого чердака, либо очень хорошим утеплением.
У теплой крыши температура поверхности в холодное время выше уличной, поскольку тепло из отапливаемого дома пробивает теплоизоляционный слой (если он вообще есть). Современные утеплители не дают стопроцентной отсечки тепла, поэтому любая кровля с жилым подкровельным пространством является теплой.

Физика процесса состоит в следующем:

  1. При температуре от 0 до -10 градусов на теплую кровлю падает снег.
  2. Снег тает, и вода стекает по скату вниз.
  3. Любая конфигурация имеет так называемые свесы – часть кровли, выступающая за стену дома наружу. Свесы предохраняют стену дома от дождя, ширина их обычно от 40 до 100 сантиметров.
  4. Вода с теплой кровли попадает на холодный свес и замерзает. Так образуются сосульки.
  5. Когда масса льда превышает критическую, ледяная глыба внезапно обрушивается на головы прохожих.

Если крыша оборудована водосточной системой, то вода замерзает в желобах и водосточных трубах. Тогда возможно обрушение льда вместе с водостоками.

Для борьбы с обледенением крыш есть разные способы:

  • Механический – с помощью лопаты, скребка и лома рабочие очищают крышу ото льда и снега. В большинстве случаев ведет к повреждению кровельного покрытия. К сожалению, в наших городах сейчас это основной способ для многоквартирных домов.
  • Химический – крыша покрывается специальной эмульсией, не дающей воде замерзать. Способ дорогой и применяется редко.
  • Установка системы антиобледенениякрыши – чаще всего используется в частных домах и офисах богатых организаций.

Как правило, в системах используют греющий кабель, но в нашей стране есть и другие интересные разработки.

Электроимпульсная система анти обледенения ↑

Система была разработана еще в 60-е годы прошлого века. Первоначально применялась она в авиации для борьбы с обледенением крыльев. Изобретена электроимпульсная система в Советском Союзе, автор – студент Московского авиационного института И.А. Левин. Со второй половины 80-х годов технологии стали применяться на крышах домов.
Основа этой системы – электромагнитные катушки без сердечника (индукторы), закрепленные с небольшим зазором под свесами кровли. При подаче на них короткого электрического импульса возникают кольцевые токи, и материал кровли испытывает импульсную деформацию (удар). Наледь на кровле разрушается и в виде ледяной крошки ссыпается вниз. Сила удара рассчитывается так, чтобы не повредить кровельное покрытие.

Достоинства электроимпульсной системы анти обледенения:

  • высокая степень очистки;
  • малое энергопотребление (2-3 импульса в сутки);
  • надежность и простота обслуживания.
  • высокая стоимость;
  • необходимость монтажа под кровельным покрытием;
  • невозможность установки в водосточных трубах;
  • применение только на жестких кровлях (металлочерепица, профлист и т.д.)

Высокая стоимость и ограничения по использованию электроимпульсной системы обусловили ее редкое применение. Кроме того, о существовании такой технологии вообще мало кто знает.

Кабельные системы против обледенения кровли ↑

Наибольшее распространение получили системы на основе греющего кабеля. Принцип работы таких приспособлений очень прост – кабель, проложенный вдоль свесов кровли и водостоков, нагревается и не дает замерзать воде до ее стекания на землю (в каналы водоотведения). Существуют системы аниобледенения на основе резистивного и саморегулирующегося кабеля.

Системы с одножильным резистивным кабелем ↑

В резистивном кабеле нагревание происходит за счет проводника с высоким активным сопротивлением. При прохождении электрического тока такой проводник выделяет тепло по всей длине, причем, чем выше сопротивление, тем больше выделяется тепла.
Выделяют три вида резистивного кабеля:

  • одножильный;
  • двужильный;
  • секционный (зональный).

В таком кабеле одна нагревательная жила заключена в изоляцию, сверху идет экран (медная оплетка или тонкая фольга), и затем – защитная оболочка. Экран – компонент обязательный, поскольку он подавляет электромагнитные помехи и, главное, выполняет функцию заземления. В случае пробоя изоляции человек будет защищен от поражения электрическим током.
Одножильный кабель – самый недорогой из резистивных. Его существенным отличием является необходимость укладки таким образом, чтобы начало и конец сходились в одну точку.

Особенности технологии с двужильным кабелем ↑

В двужильном кабеле в изоляции проложено два проводника, либо оба греющих, либо один с низким сопротивлением – питающий, его еще называют возвратным. В конце кабеля смонтирована специальная муфта, соединяющая обе жилы.
Двужильный кабель дороже одножильного, но зато заканчиваться при прокладке он может где угодно. Кроме того, поскольку токи в жилах текут во встречном направлении, уровень электромагнитного излучения намного ниже.

Существенным недостатком резистивных кабелей является невозможность отрезать от бухты кусок нужной длины. Дело в том, что количество тепла, выделяемого каждым метром, зависит от сопротивления всего кабеля и должно находиться в пределах 10-20 Вт. Если уменьшить длину вдвое, то и сопротивление упадет в два раза, соответственно вдвое вырастет выделение тепла на каждом участке, что может привести к перегоранию. Этот параметр учитывается изготовителем, и такой кабель продается готовыми кусками разной длины.

Секционный кабель в системах обогрева крыши ↑

Это следующий шаг в развитии резистивных кабелей. Он представляет собой два проводника низкого сопротивления, заключенных в изолирующую оболочку. Поверх оболочки наматывается проволока с высоким сопротивлением (как правило, из нихрома). Эта проволока через равные промежутки (обычно через метр) поочередно подключается то к одному, то к другому проводнику.
Получается ряд параллельно включенных греющих секций, при этом мощность каждой не зависит от количества соседних секций. Это позволяет отрезать куски необходимой длины непосредственно в процессе монтажа. Кроме того, при выходе из строя одной секции (обрыв проволоки) остальные будут продолжать работу.
Главным недостатком секционного кабеля является его более высокая стоимость по сравнению с остальными резистивными.

Управление работой резистивной системы теплой кровли ↑

Резистивная система может находиться в двух состояниях:

  • включено, при этом она постоянно выделяет тепло и, соответственно, потребляет электрическую энергию;
  • выключено, при этом сосульки растут, невзирая на наличие греющего кабеля.

Понятно, что систему анти обледенения кровли и водостоков нужно включать при опасности образования наледи и выключать в сухую теплую или наоборот, морозную погоду.

Самый простой вариант – включать и выключать обогрев вручную, по желанию владельца. Но это не всегда возможно, особенно при дачном варианте, когда хозяева бывают наездами. Для управления системой в автоматическом режиме предназначены такие устройства, как терморегулятор и метеостанция.

  • Терморегулятор измеряет наружную температуру и включает систему в заданном диапазоне ее значений. Обычно система обогрева включается при -8 градусах и выключается при +3, но в большинстве приборов этот диапазон можно изменить.
  • Метеостанция – более сложное, но и более дорогое изделие. Метеостанция учитывает,помимо температуры, влажность окружающей среды. Кроме того, может быть установлен датчик, определяющий наличие снега на крыше. В данном случае процесс управления полностью автоматизирован.

Достоинства и недостатки резистивных нагревательных кабелей ↑

К достоинствам этой технологии обогрева поверхности кровли можно отнести:

  • относительно невысокую стоимость;
  • простоту монтажа;
  • отсутствие высоких пусковых токов.

Недостатки, конечно, тоже присутствуют, это:

  • высокое энергопотребление, а следовательно – ощутимые расходы на борьбу с сосульками;
  • кабель греет постоянно и равномерно по всей длине, независимо от наличия снега и льда на отдельных участках;
  • возможность перегорания при перехлесте;
  • необходимость применения специальных устройств для автоматизации работы.
Читать еще:  Жильё в Сочи посуточно снять недорого можно!

Системы с саморегулирующимся кабелем ↑

Саморегулирующийся греющий кабель можно назвать умным– это продукт высоких технологий. По своему строению он похож на обычный двужильный кабель плоского сечения с двумя медными проводниками. Суть заключается в материале, проложенном между жилами – так называемой полимерной матрице.
Полимерная греющая матрица по виду напоминает плотный полиэтилен, но на деле представляет собой полупроводник, который меняет свои свойства в зависимости от температуры. Чем ниже температура, тем больше в теле матрицы возникает токопроводящих путей. При протекании тока по этим путям выделяется тепло. Чем больше токопроводящих путей, тем сильнее матрица нагревается.

Представим кабель, проложенный по сложной крыше. В одном месте намело снега, в другом чисто. Отрезок, лежащий под снегом, автоматически будет греться до тех пор, пока снег не стает, причем остальной кабель выделять тепло не будет.
Такая система анти обледенения кровли не требует автоматики и не боится перехлестов. За счет работы участками и только при необходимости значительно экономится электроэнергия. Этот кабель можно резать кусками любой длины.

Но, как и всё в этом мире, саморегулирующийся кабель имеет ряд недостатков:

  • ограниченный срок службы матрицы;
  • высокие пусковые токи;
  • главный недостаток – высокая цена, что делает сомнительной выгоду от экономии электроэнергии.

Монтаж кабельной греющей системы ↑

Для монтажа греющего кабеля в желобах водосточных систем используют монтажную ленту. На кровле ленту дополнительно фиксируют герметиком. В трубах также используют ленту или термоусадочные трубки. В воронах ленту закрепляют при помощи специальных заклепок.

Работы проводят в три основных этапа:

  1. Установка греющего кабеля на поверхности кровли и в водостоках.
  2. Монтаж датчиков температуры и автоматики.
  3. Тестирование и отладка всей системы против обледенения.

Каждая кровля индивидуальна и для каждой требуется свой расчет укладки кабеля. Существуют общие правила:

  • Греется не вся кровля, а только свесы, ендовы и водосливная система.
  • По кровле кабель укладывается змейкой с шагом 20–60 см и на ширину свеса.
  • Для теплой кровли обычно берут мощность от 70 Вт на квадратный метр.
  • По водосточной системе кабель вытягивают в одну – две нитки.
  • В желоба устанавливают одну или две нити.
  • На линии схода воды с капельника рекомендуется использовать две нити.

Следует заметить, что система антиобледенения кровли и водостоков – довольно сложная инженерная конструкция, и ее расчет и монтаж лучше всего доверить профессионалам. Только так можно гарантировать обезопасить и экономичность всех элементов.

Видео: монтаж системы антиобледенения ↑

Что нужно знать про обогрев кровли и водостоков, антиобледенительные системы на основе греющего кабеля

Когда необходим обогрев кровли и водостоков, антиобледенительная система может монтироваться на основе специальных, греющих кабелей. В зимнее время на крыше появляется обледенение и велик риск образования опасных сосулек.

В водостоках мороз сковывает оставшуюся влагу, приводя к растрескиванию и разрыву труб. Электрический нагрев позволяет устранить эти проблемы, что повышает надежность кровли и ее безопасность.

Зоны подогрева водосточных систем

Зимой, из-за воздействия низких температур ряд зон на крыше оказываются в экстремальных условиях:

  1. Стык стены с крышей. В этой зоне наблюдается наиболее высокая температура за счет поднимающегося тепла из окон дома и утечек его через стены и потолочное перекрытие. Снег здесь активно тает, а образовавшаяся влага способна протекать под крышу и ускорять гниение стропильной системы и верхней части стен.
  2. Кровельный свес или козырек крыши. На свисающую часть кровли тепло не распространяется, а холод делает свое дело. Стекающая вода превращается в лед. В результате на краю крыши образуется наледь и растут сосульки. Ходить под такой крышей просто опасно для человека.
  3. Водосток. В водосточной трубе остается влага. При замерзании вода резко расширяется, что приводит к деформации металла и даже к его разрыву.
  4. Застойные зоны нестандартной крыши. Наличие ендов, башен и других сложных элементов, создают участки, где накапливается снег, а он постепенно подтаивая проникает в чердачное помещение.
  5. Мансардное окно. Они часто подвергаются обледенению, а устранить проблему можно разогревая находящиеся рядом водосточные трубы и край кровли.

Таким образом, на кровельной части дома имеются характерные зоны, где зимой появляется повышенная опасность для конструкции и людей.

Антиобледенительная система необходима на краю кровли, воронке водостока и в застойных зонах сложных крыш.

Перечень основных элементов

Антиобледенительная система представляет собой устройство, предназначенное для разогрева определенного участка какой-либо конструкции, обеспечивающее контролируемое таяние снега и предотвращающее образование льда. Для кровли используются системы, состоящие из таких элементов:

  1. Нагревательный элемент. В качестве нагревателя используются греющие кабели или кабели-нагреватели. Они способны преобразовать электроэнергию в тепловую энергию за счет высокого сопротивления эдектропроводящих элементов.
  2. Блок управления. Он включает пусковые, регулирующие и защитные устройства: контроллер (метеостанция, терморегулятор), датчики температуры и влажности, шкаф управления с автоматическими выключателями, пускателями и УЗО. На кровле и стенах монтируются датчики температуры, а в водостоке рекомендуется устанавливать датчик влажности. В шкафу управления обеспечивается автоматический и ручной режим управления.
  3. Распределительная система. В нее входят силовые кабели для подведения электроэнергии, контрольные кабели для передачи сигналов от датчиков, монтажные коробки и клеммные соединители.

Работает антиобледенительная система достаточно просто. Обогрев проблемной зоны обеспечивается за счет нагрева жил или специального элемента греющего кабеля при прохождении по ним тока.

Включение и отключение кабеля производится автоматически при поступлении сигнала от датчиков. Температурный датчик подает такой сигнал при температуре порядка плюс 2-минус 3 градуса.

Соответствующая информация поступает и из водостока при накоплении в нем влаги, способной создать ледяную пробку.

Виды кабеля: плюсы и минусы

Основным элементом антиобледенительной системы является греющий кабель. Они различаются по нагревательному элементу, количеству токопроводящих жил, по эксплуатационным характеристикам и степени защиты.

В рассматриваемых системах могут использоваться одно- и двухжильные варианты. По типу нагревательного элемента выделяются 2 разновидности – резистивный и саморегулирующий кабель.

Резистивный кабель

Принцип его действия основан на разогреве токопроводящих жил при прохождении тока. Чем больше их электрическое сопротивление, тем больше выделяется тепловой энергии.

В наиболее простых конструкциях такие проводники выполняются из стали. В современных, высокоэффективных кабелях используются специальные резистивные сплавы.

Примером могут служить кабели Elektra VCDR и Elektra TuffTec.

Резистивные кабели имеют несколько вариантов конструкции:

  1. Одножильный тип. В нем токопроводящая жила высокого сопротивления покрыта термостойкой изоляцией (фторлоны, в частности, фторполиэстер), металлической оплеткой для механической защиты и заземления системы, герметичной оболочкой их ПВХ. На такой кабель электрический ток подается с обоих концов.
  2. Двухжильный тип. Кабель имеет 2 разные токопроводящие жилы. Одна из них – резистивная, нагревательная жила, другая – обычная токопроводящая жила, для подведения тока к первой жиле с другого конца кабеля. В такой конструкции подключение к сети производится с одного конца, а на другом конце устанавливается перемычка между жилами.
  3. Плоский тип. Это усовершенствованный одножильный кабель, в котором жила выполнена в виде плоской ленты. Такая конструкция позволяет уменьшить радиальный размер и увеличить площадь обогрева.

Основные преимущества резистивного кабеля: простота и пониженная цена (порядка 700-900 руб/м), стабильность характеристик, высокое тепловыделение, достаточная защита от повреждений и воздействия влаги.

К минусам конструкции отнесены такие недостатки: риск локального перегрева при перегибах резистивной жилы, необходимость использования только строго определенной длины кабеля, повышенная чувствительность к перегреву.

Саморегулирующий кабель

Современный вариант греющего элемента – саморегулирующий кабель. В нем нагрев происходит с помощью специальной полупроводниковой матрицы, которая накладывается в виде оболочки поверх резистивных жил.

Такой элемент обладает специфическим свойством – мощность тепловыделения увеличивается с понижением температуры, при этом она не зависит от перегибов жил. Популярностью пользуются модели Elektra SelfTec и Elektra SelfTec PRO.

Преимущества таких кабелей: оптимальный расход электроэнергии, исключение риска локальных перегревов, надежность системы.

Однако следует обратить внимание и на недостатки:

  • значительные пусковые токи;
  • отсутствие возможности предварительной оценки эффективности;
  • ограниченный срок службы (до 5 лет);
  • повышенная цена (более 1100 руб/м).

С учетом высокой стоимости данный кабель обычно используется только в тех местах, где высока вероятность перегибов резистивного кабеля.

Где укладывается греющий кабель

Основное расположение греющего кабеля – кровельный свес и стык крыши со стеной на фасаде дома, а также на других участках, где падение сосулек опасно для человека.

Схема укладки зависит от конструкции крыши и уклона ската. Чаще всего кабель располагается в виде змейки (зигзага) и закрепляется соответствующими элементами (хомуты, стяжки, клипсы, металлические ленты).

Другая важная зона – водосток. Греющий кабель опускается в трубу на нужную глубину. Особое внимание уделяется воронке, но защитить следует и другие участки – патрубки, желоб, лоток. Следует учитывать, что для труб диаметром более 12 см потребуется 2 греющих кабеля.

Расчет саморегулируемого провода и комплектующих

Потребность в греющем кабеле и комплектующих определяется путем предварительного расчета. Она зависит от требуемой мощности системы, на которую влияют такие основные факторы, как тип кровли и климатические условия данной местности.

Кровля условно подразделяется на 2 типа:

  1. Холодная. Такая крыша имеет хорошую теплоизоляцию, и таяние снега происходит только за счет солнечных лучей и температуры воздуха (0-минус 2 градуса). В этом случае, наибольшее внимание уделяется водостокам.
  2. Теплая. Теплоизоляция недостаточна, и наблюдаются значительные потери тепла из дома. За счет этого таяние снега начинается уже при температуре минус 10 градусов.

Расчет требуемой мощности обогрева кровли проводится из условия, что минимальное значение удельного показателя должен составлять 27-28 Вт/кв.м для центральных районов России с умеренной снеговой нагрузкой. В более холодных регионах среднее значение принимается 300 Вт/кв.м.

Для обогрева труб водостока диаметром до 10 см мощность рассчитывается, исходя из условия 18-25 Вт на каждый метр длины, диаметром до 16 см – 30-45 Вт/м, диаметром до 22 см – 50-90 Вт/м для холодных крыш.

При обогреве теплых крыш требуемая мощность увеличивается на 40-50 процентов. Для водосточного желоба средние значения составляют 55-58 Вт/м и 85-92 Вт/м для холодной и теплой крыши, соответственно.

Читать еще:  Разновидности звукоизоляционных материалов

Монтаж системы

Укладку греющего кабеля и монтаж системы можно осуществить своими руками.

Для этого потребуется следующий инструмент:

  • перфоратор;
  • электродрель;
  • шуруповерт;
  • ножовка по металлу;
  • молоток; монтажный нож;
  • ножницы по металлу; плоскогубцы;
  • кусачки;
  • отвертки;
  • тестер;
  • рулетка;
  • металлическая линейка;
  • угольник.

Разметка

На краю крыши отмечается полоса, на которой будет располагаться кабельная «змейка». Нижняя граница устанавливается на расстоянии 2-3 см от края.

Верхняя граница зависит от длины свеса крыши и должна быть выше стыка стены с кровлей минимум на 10-15 см. Обычно ширина полосы составляет 42-45 см, но в ряде случаев увеличивается до 60-65 см.

Отмечается место установки кронштейнов для соединительной коробки, блока управления и датчиков.

Крепление кабеля

Кабель аккуратно, без резких перегибов укладывается «змейкой» в пределах отмеченной полосы. Снизу и сверху он фиксируется продольной монтажной лентой с липким слоем.

К поверхности кровли петли кабеля крепятся алюминиевой лентой. При использовании одножильного кабеля вдоль полосы с греющим кабелем закрепляется силовой кабель.

Установка датчиков и монтажных коробок

В месте подвода электросети закрепляется кронштейн, на котором монтируется соединительная коробка. Здесь же устанавливается датчик температуры.

Датчик влажности опускается в водосток и закрепляется. В коробке производится соединение резистивных и силовых жил с помощью клеммных зажимов.

На другом конце кабеля устанавливается вторая коробка, в которой присоединяется силовой кабель к резистивной жиле или соединяются две жилы кабеля между собой.

Монтаж автоматики в щитке

Антиобледенительная система должна иметь индивидуальный щиток, к которому подходит электросеть 220 В. В щитке устанавливается автоматический автомат соответствующей мощности, рубильник для видимого разрыва цепи, УЗО.

Далее, в распределительной коробке производится разделение силовой и контрольной цепи.

Типичные ошибки при монтаже

При монтаже антиобледенительной системы чаще всего наблюдаются такие ошибки:

  1. Чрезмерный перегиб резистивного кабеля при укладке змейкой. При такой ошибке возникает локальный перегрев, что мешает работе всей системы. Необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, указанный в инструкции.
  2. Срабатывание УЗО. Защита отключает систему при появлении утечек тока. Они возникают при плохом контакте в месте соединения кабелей или при попадании влаги внутрь соединительной коробки.
  3. Вода капает по всему краю крыши. Такое явление возникает при отсутствии обогрева продольного желоба водостока и замерзании воды в нем.

Проблемы с работой антиобледенительной системы могут возникать при неправильном расчете длины греющего кабеля.

Если его мощности недостаточно для исключения замерзания воды, то местами могут образовываться сосульки. К такому же эффекту может приводить неравномерное распределение петель кабельной «змейки».

Эксплуатация систем электрообогрева

При правильном монтаже эксплуатация системы не вызывает особых проблем.

Автоматика обеспечивает включение и выключение при изменении температуры, что исключает обледенение кровли и водостока.

В случаях, когда возникает необходимость можно перейти на ручной режим.

Советы экспертов

Для поддержания системы в рабочем состоянии эксперты дают такие советы:

  1. Перед началом зимнего сезона необходимо тщательно очистить все проблемные зоны и водосток от грязи и опавшей листвы. При очистке кабелей следует использовать мягкую щетку.
  2. Необходимо осуществлять профилактический осмотр. Проверке подлежат все соединения, а также состояние кабелей, особенно на наличие оплавлений оболочки.
  3. Тщательно контролируется состояние датчиков. Любые загрязнения ведут к потере их чувствительности.

При использовании антиобледенительной системы самое важное – обеспечение безопасности. Монтаж и эксплуатация должны производиться с учетом специфики обслуживания электроустановок. Необходимо полностью исключить попадание человека под воздействие электрического напряжения.

Вывод

Антиобледенительная система в виде обогрева кровли и водостока устраняет риск обледенения и образования сосулек на крыше.

Ее монтаж можно произвести самостоятельно при наличии соответствующих навыков, но лучше воспользоваться услугами специализированной организации, которая обеспечит сервисное обслуживание. Опыт эксплуатации таких систем показывает их высокую эффективность и абсолютную безопасность.

Полезное видео

Монтаж греющего кабеля на видео ниже:

Крыша без сосулек. Монтаж и устройство системы антиобледенения крыши

Красивые и сверкающие сосульки на крышах домов в зимние месяцы или в период снеготаяния весной всегда заставляют остановиться и обратить свой взор? Однако, несмотря на внешнюю привлекательность, наледь нега на крышах и карнизах домов представляют серьезную опасность!

В зимние месяцы крыши домов практически во всех уголках нашей страны, покрываются льдом и снегом. Предупреждения, подобные этим: «Осторожно — сход снега и падение сосулек с крыши», становятся неэффективными. Зачастую, очистка производится «механическим» путем, службами ЖКХ или специальными компаниями. Однако, помимо дороговизны работ, выполняемых на высоте (а также, ограждение территории рядом с домом), существуют риски получения травм сотрудниками или прохожими. Антиобледенительная система «Крыша без сосулек», предназначенная для обогрева крыши и водостоков за счет поддержания необходимой для антиобледенения температуры в зависимости от окружающего климата.

Принцип работы и особенности системы антиобледенения крыши

Система обогрева крыши позволяет исключить образование наледи в водосточных трубах, желобах, на краю кровли и в других местах её наиболее вероятного появления.

Появление наледи представляет серьезную опасность по следующим причинам:

♦ Отрыв достаточно массивных ледовых масс создает реальную опасность для жизни людей и может стать причиной значительного материального ущерба (повреждение автотранспорта, нижележащих архитектурных элементов);

♦ Повышенная механическая нагрузка на элементы кровли из-за накопления льда приводит к сокращению её срока службы;

♦ Застои воды на поверхности кровли в осенне-весенний период или при оттепелях (из-за замерзания водостоков и желобов), приводит к протечкам и крупным финансовым затратам. Зачастую повреждаются жилые этажи, располагающиеся непосредственно под кровлей, части фасада здания вблизи водостоков;

♦ Необходимость механической очистки кровли, из-за которой резко снижается срок службы кровли.

Внедрение кабельного обогрева кровли и водостоков при условии правильного проектирования, учитывающего особенности конструкции кровли, позволяет:

  • Исключить образование наледи и сосулек при сравнительно невысоких капитальных затратах и незначительном энергопотреблении;
  • Обеспечить работоспособность системы организованного водостока в течение зимы и межсезонья;
  • Исключить протечки, повреждение фасадов и водосточных труб.

Принцип работы и особенности кабельного обогрева кровли и водостоков

Кабельный обогрев водостоков и крыш, представляющий собой систему «Крыша без сосулек» — это система антиобледенения крыш и водостоков с комплектом принадлежностей для предотвращения образования наледи, удаления льда и снега из желобов и водостоков.

Наледь на крышах образуется, как правило, в период таяния снега на солнце (при условии хорошо изолированной крыши) или при плохо изолированной крыше там, где может происходить нагрев кровли и таяние снега при низких отрицательных температур.

Обогрев водостоков кровли саморегулирующимся кабелем или резистивным кабелем может применяться на:

  • крышах (с постоянным швом — мягкая кровля, на наклонных крышах, плоских крышах);
  • желобах и в сливных воронках, выполненных из различных материалов;
  • на крышах, выполненных из всех типов стандартных материалов, включая металл, пластмассу и древесину;
  • в воронках водослива, изготовленных из стандартных материалов: из металла и пластмассы.

Что из себя представляет система «Крыша без сосулек?»

Обогрев желобов и водостоков или крыш включает в себя следующие компоненты:

  • Нагревательные секции — греющий кабель определенной строительной длины, замуфтированный и подготовленный для подключения к сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц;
  • Терморегулятор
  • Электроустановочные изделия (УЗО, магнитные пускатели);
  • Монтажные коробки (подсоединение, разветвление);
  • Комплект крепежа (клипсы, тросы, крюк-качельный, скобы, лента монтажная, заклёпки, шурупы, саморезы, дюбеля).

Типы нагревательных кабелей для обогрева водостоков и крыш антиобледенительные системы

Основными характеристиками нагревательного кабеля являются линейная тепловая мощность, напряжение питания, минимальная и максимальная длина нагревательной секции при заданном напряжении, рабочая и максимально допустимая температуры.

Для обогрева кровли и водостоков используются два основных типа нагревательных кабелей:

В резистивном кабеле выделение тепла происходит за счет омических потерь в нагревательной жиле кабеля. Кабель, помимо нагревательной, может содержать и токопроводящую жилу, что упрощает схему его подключения.

Тепловая мощность резистивных кабелей практически не зависит от температуры. Для обеспечения длительной и надежной работы кабелей этих типов, важно соблюдать расчетные условия теплоотдачи, чтобы не вызвать перегрева.

Саморегулирующийся кабель имеет две параллельные токопроводящие жилы. Отличие состоит в том, что токопроводящие жилы окружены проводящей пластмассой, в которой и происходит выделение тепла. Пластмасса характеризуется существенной зависимостью от проводимой температуры, а температурный коэффициент сопротивления на порядок больше, чем у меди или стали. Это обеспечивает саморегулирование тепловой мощности кабеля. Благодаря эффекту саморегулирования, нагревательный кабель выделяет тем больше тепла, чем ниже температура, а при повышении температуры, его тепловыделение уменьшается. Таким образом, он сберегает электроэнергию и никогда не перегорает, даже при самопересечении.

Какие терморегуляторы и термодатчики используются в системе «Крыша без сосулек»

В системах «Крыши без сосулек» используются терморегуляторы (термостаты) следующих типов:

  • Термостат ETO2-4550 («метеостанция»), работающий в комплекте с датчиками: с датчиком для водостоков ETOR–55 и датчиком наружной температуры ETF–744/99 ;
  • Термостат ETR/F–1447 , работающий в комплекте с датчиком для наружной температуры ETF–744/99 .

Этапы монтажа кабеля обогрева крыш и водостоков саморегулирующимся или резистивным кабелем

  • Определение области укладки кабеля на крыше, в желобах, воронках слива и т.п.;
  • Выбор способа установки (укладки) кабеля для каждого конкретного случая индивидуально, в зависимости от типа крыши;
  • Выбор типа управления системой;
  • Выбор компонентов, необходимых для соединения всей системы в единое целое;
  • Монтаж нагревательных секций;
  • Установка соединительных коробок;
  • Определение электрических требований к системе (энергопотребление) и подбор электроустановочных изделий;
  • Монтаж и установка шкафа управления;
  • Монтаж силовых кабелей (проводов), питающих нагревательные секции напряжением

220 В, 50 Гц;

  • Установка термодатчика;
  • Подключение системы, пробное включение, испытания.
  • Способы укладки нагревательного кабеля для обогрева водостоков и кровли с помощью саморегулирующегося или резистивного

    В системе обогрева кровли и водостоков по низкой цене, а также защиты от обледенения крыш, существуют различные способы укладки греющего кабеля, в зависимости от теплового режима крыши, типа кровли, особенностей расположения, наличия желобов и водостоков.

    Исходя из теплового режима, крыши можно разделить на следующие разновидности:

    • «Холодная» крыша . Это хорошо изолированная крыша с низким уровнем теплопотерь через поверхность, часто с проветриваемым подкровельным пространством. Наледи, как правило, образуются, когда снег начинает таять на солнце. При этом, минимальная температура таяния не ниже — 50C. Для таких крыш мощность системы снеготаяния минимальна. Установку системы снеготаяния достаточно произвести только в водостоке;
    • «Теплая» крыша . Это плохо изолированная крыша. На таких крышах снег тает и при достаточно низких отрицательных температурах воздуха. Талая вода стекает вниз к холодному краю и к водостокам, где намерзают и образуются сосульки. Минимальная температура таяния не ниже — 100C. Для «Теплых крыш» необходима комплексная система снеготаяния, устанавливаемая на кровле, в желобах и водостоках.
    Читать еще:  Установка конструкции обрешетки кровли из черепицы

    Устанавливаемая мощность в желобах и на кромке «Теплых» крыш должна быть выше , чем на «холодных» крышах. Это обеспечит эффективность работы системы, даже при низких отрицательных температурах.

    Рассмотрим некоторые варианты размещения нагревательного кабеля на стандартных типах кровли в зависимости от материала покрытия

    Вид по фронту на крышу с установленной системой антиобледенения.

    Высота укладки кабеля — величина, равная длине ската крыши от стены до края по плоскости кровли (область наибольшей вероятности образования наледи и скопления снега плюс 30 см). Шаг укладки нагревательного кабеля — величина для большинства типов кровли равная 60 см (рисунок выше).

    Для обеспечения беспрепятственного стока талых вод необходимо проложить кабель в водостоках, желобах, долинах — местах наибольшей вероятности образования наледи и скопления снега.

    Крыша с переменным швом. «Мягкая» кровля.

    • Нагревательный кабель по краю кровли укладывается на расстоянии 30 см выше границы внешней стены здания (см. рисунок ниже). Установку нагревательного кабеля производят в несколько нитей на оцинкованном листе железа, проложенном вдоль края кровли , как показано на рисунке ниже. Ширину оцинкованного листа определяем по исходным данным — величине холодного ската крыши;
    • Нагревательный кабель, обогревающий желоб, прокладывается в две нитки и более вдоль длины желоба (см. рисунок ниже).

    Укладка кабеля по «мягкой» кровле

    Ниже представленная Таблица позволяет определить, какое количество ниток нагревательного кабеля необходимо укладывать по краю кровли при различных величинах холодного ската крыши. Количество нагревательного кабеля для обогрева желобов и воронок рассчитывается отдельно.

    Определение длины нагревательного кабеля для удаления снега и льда с края мягкой кровли

    Если скат кровли очень крутой, т.е. возможен сход (скольжение) снега, ледяного наста, то необходимо увеличить зону обогрева кровли вверх на 15 — 20 см. Иногда в случае крутого ската кровли целесообразно устанавливать систему удержания снега ;

    • Если при проектировании системы «Крыши без сосулек» рассматривается случай обогрева кровли без желобов и водосливов, то необходимо применять вариант установки нагревательного кабеля по отсеканию сосулек — «Капающая грань» и «Капающая петля»;
    • Если в проекте нет вероятности схода снежных шапок и льда, то может быть приемлем вариант установки нагревательного кабеля только в желобах и водосливах.

    Крыша с постоянным швом. Металлическая кровля

    На скатах металлических крыш с постоянным швом очень велика вероятность образования снежной, ледяной шапки по краю кровли. На рисунке показан один из вариантов обеспечения постоянного потока талых вод со скатов крыши до земли. Дополнительный кабель для обогрева желобов и воронок может не понадобиться.

    • Нагревательный кабель укладывается по кровле так, как показано на рисунке;
    • Укладка нагревательного кабеля осуществляется следующим образом: кабель поднимается по одной стороне первого шва на требуемую высоту, по другой стороне этого же шва спускается к нижней части желоба, а затем прокладывается по желобу к следующему шву и далее цикл повторяется;
    • При установке системы необходимо оставлять небольшой припуск кабеля для соединений в муфтах, монтажных коробках и на обогрев сливных воронок.

    Плоская крыша

    Ледяные наросты (наледь) наиболее часто возникают на плоских крышах в районах сливных воронок и на сточных гранях. Чтобы обеспечить непрерывный поток талой воды с крыши к водосливу, нагревательный кабель необходимо уложить по всему периметру и в долинах (сточных гранях) плоской крыши, как показано на рисунке ниже. Нагревательный кабель должен спускаться в воронку и петлей выступать из стока, чтобы позволить талой воде найти выход с крыши.

    Для утепления воронок может понадобиться дополнительный нагревательный кабель.

    Система обогрева кровли против обледенения крыши

    Зима – время испытания на прочность всех зданий и сооружений, построенных человеком. Это вызвано не только воздействием низкой температуры на строительные материалы, но и выпадением осадков. Наибольшее влияние оказывают снегопады, нагружающие кровли домов десятками тонн дополнительного веса.

    Скопление осадков на крышах – причина аварий и несчастных случаев

    При выпадении снега включается сложный механизм нагрузки стропильной системы, во многом увеличивающий вероятность ее разрушения и снижающий эффективность работы прилегающих коммуникаций. Процесс таяния на наклонных скатах начинается при температуре от -10 °С и выше, что связано с большим углом падения солнечных лучей. Негативное влияние осадков, выпавших на кровлю в зимнее время года, проявляется в следующем:

    • во время таяния снега, вызванного солнечным нагревом или отведением тепла от внутреннего подкровельного пространства, происходит обратный процесс кристаллизации воды, которая стекает через края крыши и систему водоотведения. В результате по краям кровли образуются крупные и острые сосульки, представляющие опасность для проходящих внизу людей;
    • таяние нижнего снежного слоя и его последующее затвердевание приводят к образованию прочной ледяной корки. Ее падение на землю в весеннюю пору представляет не меньшую опасность, чем сосульки. Кроме того, корка способствует удерживанию большего количества осадков, чем это может быть предусмотрено конструкцией стропильной системы. Увеличение нагрузки на кровлю приводит к ее ускоренному изнашиванию, а в особых случаях – к аварийному разрушению;
    • для удаления образовавшихся ледяных наростов с крыши обычно применяют грубую силу и инструменты с острыми металлическими краями. Их использование приводит к появлению трещин в шифере, деформирует металлические покрытия из профнастила и металлочерепицы, а также повреждает гидроизоляционные слои битумной мастики и рубероида.

    Видео: Обогрев кровли и водостоков

    Обогрев кровли – надежный способ предотвратить обледенение крыши

    Чтобы предупредить появление корки льда и сосулек, необходимо удалять свежевыпавшие осадки с кровельной поверхности. Это можно сделать при помощи искусственного подогрева крыши, при котором используются отработанные дымовые газы из печи или электрические нагревательные элементы.

    Обогрев дымовыми газами позволяет обработать лишь небольшие участки кровли и является сложным в реализации, поэтому наибольшее распространение получил подогрев при помощи электричества. В зависимости от требований заказчика к эффективности системы и типа здания, нагревательные кабели могут быть рассчитаны на работу от сети 220, 24 или 12 В.

    Подогрев кровли рекомендуется в следующих случаях:

    • высокая температура в подкровельном пространстве, возникающая из-за активной эксплуатации жилой мансарды или наличия производственного оборудования;
    • малый уклон крыши, способствующий удерживанию осадков и повышению толщины их слоя. Крутые скаты интенсифицируют естественное осыпание снега, однако слабо распространены из-за высокой парусности;
    • наличие пешеходных тротуаров или автомобильных дорог, расположенных около стен.

    Принципиальная конструкция обогрева кровли

    В отличие от большинства привычных электрических схем, конструкция для обогрева крыши проста и надежна. Она включает следующие элементы:

    • пакетный выключатель, через который осуществляется подключение к сети. Если планируется установка автомата, следует подбирать наиболее мощные модели, рассчитанные на большую силу тока. При активном использовании отопления потребление электроэнергии составляет около 0,3 кВт на 1 м 2 отапливаемой крыши;
    • нагревательный кабель – выполняет основную функцию удаления снега и льда с поверхности кровли. Его конструкция представляет собой два изолированных провода и сопутствующие материалы обмотки;
    • комплект датчиков, регистрирующих окружающую температуру, попадание осадков на крышу и движение воды через систему водостока. Датчики реагируют на изменение температуры окружающего воздуха, влажности в сточном канале и оттока талой воды;
    • регулятор температуры – представляет собой устройство, обеспечивающее включение нагревательного кабеля при соблюдении заданных условий (температура воздуха ниже предельного значения, выпадение осадков, прекращение оттока воды и пр.).

    Нагревательный кабель – основа эффективного обогрева кровли

    В отличие от бытовых обогревательных приборов, максимальной температуры кабеля для крыши недостаточно для расплавления или деформации кровельных покрытий, однако хватает для эффективного растапливания снега и льда. Всего применяются два типа кабелей – резистивный и саморегулируемый.

    1. Резистивный кабель имеет наиболее простую конструкцию и отличается от аналогов невысокой стоимостью. Его жилы изготавливаются из нихромового сплава, используемого во многих нагревательных приборах. Для изоляции применяются полимерные материалы, стойкие к высокой температуре. Экранирование кабеля обеспечивает медная оплетка. Наружная оболочка изготовлена из высокопрочного полимера, выдерживающего любые атмосферные воздействия.

    Электрическое сопротивление такого кабеля постоянно по всей длине, что приводит к равномерному нагреву независимо от удаленности места подключения. Максимальная рабочая температура определяется длиной проводов, поэтому однажды рассчитанный и приобретенный кабель нельзя укорачивать, чтобы не вызвать перегрева.

    2. Саморегулирующийся кабель отличается большей стоимостью и эффективностью при неравномерном обледенении крыши, позволяя снижать расход электроэнергии. Отличия конструкции от резистивного кабеля заключаются в наличии токопроводящего элемента (обычно на основе сажи), сопротивление которого зависит от температуры.

    В месте контакта со льдом температура кабеля падает и вызывает уменьшение сопротивления, приводящее к повышению силы тока и степени нагрева. После плавления льда температура и сопротивление кабеля увеличиваются, снижая интенсивность нагрева. Такой принцип работы полезен при прокладке во впадинах и внутренних углах, в которых происходит повышенное накапливание осадков и образование талых вод.

    Видео: Обогрев кровли, желобов и водостоков нагревательным кабелем ЧТК

    Особенности монтажа

    1. Система обогрева не требует покрытия всей площади кровли. При оснащении больших зданий нагревательный кабель достаточно расположить по краю крыши. Этого хватит, чтобы предотвратить появление сосулек в зонах жилой застройки.
    2. Помимо укладки кабеля на поверхность кровли, следует уделять внимание обогреву водостоков, поскольку через них отводится талая вода. Именно замерзшие водостоки являются причиной образования больших сосулек и накапливания тяжелых ледяных корок. С целью обогрева водостоков нагревательный кабель укладывается по всей длине горизонтальных желобов и вертикальной трубы. Расход электроэнергии на подогрев водоотвода составляет 30-40 Вт/м.

    Затраты на использование электрического обогрева кровли не настолько велики, чтобы сделать его экономически нецелесообразным. Общее время подогрева не превышает одной-двух недель даже в суровые зимы, поскольку его включают лишь в период выпадения осадков. Электрическая система отопления значительно повышает удобство эксплуатации здания, снижает опасность травматизма и увеличивает промежутки между плановыми ремонтами кровли.

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector