Электроподогрев кровли. Обогрев кровли

03.03.2020 -

Обледенение крыш и водостоков – это явление, которое часто наблюдается в зимний период, особенно когда происходят значительные колебания температуры. Выпавший снег при плюсовой температуре подтаивает, затем температура опускается, и в итоге наблюдается образование ледяных глыб в воронках водосточных труб, а по краям крыши образуются сосульки. При небольшом повышении температуры воздуха процесс таяния образовавшегося льда невозможно контролировать. Вода течет не в водосточную трубу, а прямиком с крыши, попадая при этом под скат кровли, на стены, возможно затекание в различные швы. Естественно, это приносит ощутимый вред зданию. Обогрев кровли способен убрать следствия этих явлений.

Обогрев кровли с помощью греющего кабеля предотвращает скапливание снега и образование сосулек в зимнее время на кромках крыш и водосточных желобах.

Для устранения такого явления необходим монтаж на кровле и водосточных узлах здания системы обогрева, что в дальнейшем поможет избежать образование намерзшего льда. Все системы обогрева кровли и водостоков работают в автоматическом режиме. В основе принципа действия лежит нагревание проводника электрического тока при определенных температурах, процесс нагрева контролируется блоком управления. Как правило, отключение системы происходит при +5 градусах тепла и -10 градусах мороза, так как именно в этом диапазоне изменения температур происходит образование льда, и обогрев кровли и водостоков решает эту проблему.

Список материалов и инструментов для монтажа системы обогрева кровли

Крыши с разной теплоизоляцией.

плоскогубцы, оснащенные бокорезами;
набор отверток;
шуруповерт;
клещи для обжатия контактов;
перфоратор;
набор клипс для нагревательного кабеля и кабели разводки;
дюбели;
молоток;
клеевой герметик;
лестница;
набор страховочного снаряжения.

Основные принципы действия системы обогрева кровли

Состав саморегулирующегося кабеля.

Обогрев включает в себя технологию особого размещения специального термокабеля на кровле и в водосливах и подключение его к контроллерам управления. Термокабели используют двух типов. Принцип действия их различен. Первый тип – это резистивный кабель. Он представляет из себя проводник электрического тока, покрытый специальным составом. Проводник при прохождении тока нагревается за счет рассчитанного сопротивления. Выделение тепла резистивным кабелем будет одинаковым по всей длине смонтированной системы обогрева. Второй тип – это саморегулирующийся кабель. Глобальное отличие от резистивного состоит в том,

что такой кабель способен изменять свое сопротивление в зависимости от температуры на разных местах кровли.

Иными словами, саморегулирующийся кабель выделяет больше тепла при нахождении в более холодных местах, таких как участок крыши, заметенный снегом, наветренная сторона, обильное скопление подтаявшего льда. Такой подход, в конечном счете, приводит и к экономии электроэнергии, и повышению КПД смонтированной системы обогрева кровли и водостоков.

Схема укладки обогревающего кабеля.

Существуют определенные технологические условия и нормы для монтажа нагревательных кабелей на кровле и в водостоках. Монтаж кабеля должен находиться в местах, где наибольший контакт с ледяными и снежными массами, чтобы проводить максимальный обогрев. Этим достигается наибольший КПД. Для этого необходимо рассчитать места кровли, где происходят наибольшие накопления льда и снега. Как часто бывает на практике, монтаж система обогрева производят по периметру крыши, захватывая при этом такие места, как сочленения водосливных линий, места входа водосточных желобов в водосточную трубу. В сложных геометрических конструкциях кровли линии обогрева устанавливают не только по периметру, но и в пересечении плоскостей скатов кровли и в так называемых ендовах.

Монтаж на разных типах кровли

В зависимости от типа крыши и, соответственно, “слабых” к обледенению мест, греющий кабель укладывается по разному.

Качественный обогрев возможен при правильном расположении провода. Кабель, как правило, укладывается змейкой, высота его укладки обычно равняется длине ската кровли до пересечения с плоскостью стен и плюс 20 см. В таких местах происходит самое интенсивное накопление подтаявшего льда. Кабель укладывается с шагом 50 или 60 см. Здесь нужно исходить из климатической зоны. В местах, где очень часто происходит изменение температуры выше или ниже нуля градусов, нужно уменьшить шаг укладки, в этом случае обогрев будет более эффективным. Для свободного прохождения талой воды кабель обязательно укладывается в водостоках и желобах по периметру здания. Такой метод применим для одно-, двускатной крыши с мягким покрытием.

Для металлической кровли характерен следующий способ укладки нагревательных элементов. Провод укладывают по каждой из сторон шва металлических листов, затем пропускают через желоб водостоков ко второму шву и далее. Припуск кабеля по шву примерно равен расстоянию от ската кровли до пересечения с плоскостью стен и плюс 30 см.

Обогрев кровли и водостоков с плоской поверхностью осуществляют путем размещения провода по периметру и в сточных наклонных плоскостях. В вариантах наклонной кровли у зданий, где не предусмотрены водостоки, использует метод петлеобразного размещения кабеля с припуском за край на 7 см.

Ледяные скопления образуются и в долинах, то есть во внутренних углах пересечения наклонной крыши, поэтому в них тоже необходим обогрев.

Методы крепления тепловыделяющей жилы подбираются в зависимости от типа кровельного материала. На мягких крышах используют механический способ крепления с помощью клипс, которые прибиваются к поверхности. Места соединения обрабатывают герметиком. На сторону крыши длиной около 10 метров понадобится около 50-55 клипс, при укладке способом “змейка”.

Возможен и монтаж с помощью клея. На металлической кровле монтаж провода производят с помощью приклеивания скоб специальным клеем. На каждый шов требуется 5 скоб. При клеевом способе важно обратить внимание на качество клея и соблюдать технологию его использования, в связи с тем что на металлических крышах особенно сильно возникает наледь и греющая жила должна быть надежно зафиксирована. Крепление же скоб с помощью гвоздей и шурупов к металлической крыше применяется редко, из-за прямого воздействия на материал кровли и нарушения антикоррозионного покрытия.

Схема автоматики обогрева крыши.

В желобах шириной менее 15 см провод размещают без жесткой фиксации, в более широких желобах рекомендуется размещать две жилы, разделенные между собой вставками. Непосредственно в водосток или воронку жилу нужно опустить на 30-40 см для предотвращения скопления льда, так как обмерзание водостоков приводит всю систему стока талых вод в негодность.

Особенности выбора управляющей автоматики

Электрический монтаж имеет несколько видов. Выбор схемы подключения через контроллер влажности и температуры автоматического типа наиболее оправдан. Система получается полностью автоматизированной благодаря датчикам влажности, установленным в тех местах крыши, где чаще всего скапливается снег и талый лед. Автоматический блок управления и саморегулирующиеся кабели приводят к высокому КПД системы и экономии электроэнергии. Возможно подключение через датчик воздуха или терморегулятор. Такая система использует лишь один параметр в своей работе – температуру воздуха. А вероятность образования льда уже не учитывается. Ручное подключение – это наиболее дешевый способ, но требует постоянного внимания и контроля за погодными условиями.

Обогрев крыши и водостоков является относительно недорогим и качественным вариантом защиты здания в сложных климатических условиях и при сезонных переменах погоды.

Обогрев кровли

Что такое кабельный обогрев кровли

Кабельная система обогрева кровли и водостоков – это антиобледенительная система, в основе которой лежит применение электрических греющих кабелей для стаивания снега и льда на крыше и в водосточной системе здания в угрожаемые периоды – в то время, когда происходят суточные перепады температур и образование наледи наиболее вероятно.

В свою очередь именно наледи являются причиной протечек крыш в осенне-весенний период, а также причиной деформации желобов и водостоков из-за скопившегося в них льда и снега.

Поскольку кабельная система антиобледенения крыши не допускает образования и, соответственно, падения сосулек на прилегающую территорию, то ее относят к системам безопасности.

Вполне закономерно, что в 2004 г появился документ Москомархитектуры «Рекомендации по применению противообледенительных устройств на кровлях с наружными и внутренними водостоками для строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий» который прямо рекомендует устанавливать такие системы на всех новых зданиях.

В настоящее время кабельными системами обогрева кровли в Москве и Санкт-Петербурге оснащено несколько тысяч строений. Накоплен значительный опыт проектирования, монтажа и эксплуатации.

Правильно спроектированная и грамотно смонтированная кабельная система обогрева кровли на качественных комплектующих не допускает скопления льда и обеспечивает отвод талой воды на всем пути следования. В результате сама кровля служит дольше, желоба не прогибаются, водостоки не деформируются и находящимся поблизости от здания людям и автомобилям падение сосулек не угрожает.

Обогрев теплой и холодной кровли

В случае холодной кровли (имеющей минимальные теплопотери) достаточно провести ревизию водосточной системы и установить греющие кабели в желобах и водостоках.
В случае теплой кровли весьма вероятно, что потребуется установка и на других участках: ендовах, капельниках (карнизах), мансардных окнах, примыканиях и свесах.
Если кровля обледеневает полностью, то установка КСО может быть экономически не оправданной и напрашивается реконструкция кровли.

Состав системы

Наиболее удачной нам кажется следующая классификация:

1. Подсистема нагревательных элементов

К греющим кабелям для эксплуатации на кровле предъявляются повышенные требования:

погонная мощность: не менее 20 Вт/м и не более 60 Вт/м при 0°С;
стойкость оболочек к УФ-излучению;
устойчивость к локальным перегревам;
надежная работа во влажных условиях;
наличие экранирующей оплетки;
сертификация соответствия ТР ТС 004/2011 “О безопасности низковольтного оборудования”;
сертификат соответствия ТР ТС 012/2011 “О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах”* (если здание находится во взрывоопасной зоне, например АЗС).

В составе систем обогрева кровли и водостоков применяются резистивные кабели и саморегулирующиеся кабели.

К достоинствам резистивных кабелей можно отнести невысокую стоимость и стабильность мощностных характеристик. К недостаткам – невозможность изменения длин секций и вероятность перегрева. На мягких (наплавляемых) кровельных покрытиях резистивные кабели использовать нельзя.

Саморегулирующиеся кабели обладают рядом преимуществ:

возможность нарезки секций на необходимые длины прямо на месте монтажа,
«автоматическое» изменение погонной мощности в зависимости от температуры и условий окружающей среды. Наиболее резкое изменение характеристик как раз происходит при переходе через 0°.
Экономия электроэнергии за счет эффекта саморегулирования составляет как минимум 10-15%.

К недостаткам саморегулирующихся кабелей относится:

их стоимость, примерно в 3 раза превышающая стоимость резистивных кабелей,
а также эффект старения полупроводниковой матрицы, выражающийся в падении погонной мощности после нескольких лет эксплуатации.

2. Подсистема распределения электропитания

К этой части можно отнести силовые кабели, монтажные коробки, узлы подвода электропитания. Сюда же входят информационные провода для датчиков и коробки под них.

3. Подсистема управления

Наиболее благоприятные условия для образования наледи – это колебания температуры от +3 до +5 °С днем и до – 10 °С ночью.

Соответственно включение греющего кабеля при температуре выше +5°С не имеет смысла, т.к. снег и лед тают сами.

А при температуре воздуха ниже -15°С мощности кабеля уже будет недостаточно.

В лучшем случае он будет протапливать для себя норку и затем снижать тепловыделение. В худшем случае сухой рыхлый снег будет стаивать, и вместо антиобледенительной системы вы получите облединительную.

Самый простой и доступный по цене терморегулятор – РТ-330.

Верхняя уставка выполнена фиксированной на +5°С, нижняя – регулируемая от -15° до 0°.

Максимальный ток нагрузки до 8А.

Устанавливается на DIN-рейку, занимает 2 модуля.

Наиболее часто используемый терморегулятор – OJ Electronics ETR/F-1447.

В нем выполнены регулируемыми обе уставки температуры включения/выключения – и верхняя, и нижняя.

Устанавливается на DIN-рейку, занимает 4 модуля.

Исключительно надежное устройство. Вы также можете встретить его в продаже под марками Raychem, Nexans и др.

Несколько особняком стоит термостат Raychem HTS-D. Он применяется для управления небольшой системой обогрева кровли и водостоков, где длина греющего кабеля не превышает 30 м.

Его главным достоинством является наружное исполнение (класс защиты IP65), а значит, сборка щита управления не потребуется.

HTS-D обладает широким диапазоном уставок – от -20°С до +25°С, хотя практическая ценность этого сомнительна.

Максимальный ток нагрузки – 16А.

Метеостанция помимо датчика температуры воздуха имеет датчик влаги, а некоторые модели еще и отдельный датчик осадков.

Сигнал на включение обогрева подается при выполнении двух условий:

датчик влаги и/или осадков фиксирует наличие влаги;

Щит управления системой кабельного обогрева включает в себя:

- вводной автомат,
- автомат защиты термостата (метеостанции);
- устройство защитного отключения (30мА);
- магнитный пускатель;
- автомат защиты нагревательной цепи;
- аварийную сигнализацию

В более сложных и мощных системах в щит управления могут быть установлены:

- реле задержки времени,
- устройство плавного пуска,
- трансформатор тока,
- специализированные контроллеры и т.д.

В принципе, один раз настроенная система работает полностью в автоматическом режиме и вмешательства человека не требует. Кроме как для очистки датчиков и регламентированного сервисного обслуживания.

4. Подсистема крепежа

Включает в себя монтажные ленты, кронштейны, зажимы, сетки, тросы.

Особенности эксплуатации

Основная задача системы обогрева на крыше – обеспечить отвод талой воды по существующей водосточной системе здания.

В случае включения системы в момент, когда на крыше уже лежит толстый слой льда, на то, чтобы его растопить и отвести талую воду, системе антиобледенения обычной мощности потребуется порядка 48 часов.

При этом всем компонентам придется работать на максимальной мощности, что называется «на износ».

Это все-таки система антиобледенения, а не снеготаяния!

Поэтому следует доверить работу систему автоматике и лишь при необходимости корректировать уставки.

Кабельный обогрев кровли: описание решения проблемы наледи с помощью монтажа греющего кабеля

Описание метода решения проблемы сосулек с помощью кабельной системы обогрева кровли

Строительство домов

В связи с климатическими особенностями местности, многие владельцы частных домов, будь то постройки с индивидуальными крышами сложной конфигурации или с простыми двускатными конструкциями, не раз сталкивались с проблемой скопления больших масс снега на них, что, с наступлением межсезонья, приводило к неутешительным последствиям. Среди наиболее распространенных из них разрушение материалов кровли, замерзшая вода в водосточных трубах и как следствие нарушение водоотвода, а также массовое таяние снега, устремляющегося бурным потоком в водосточные системы, которые не могут справиться с неконтролируемым потоком воды и грязи. Вода, образованная вследствие таяния лавинообразно сошедшего с крыш снега, устремляется в желоб, где она слой за слоем намерзает. Кроме того на желоба воздействуют неравномерные нагрузки, которые они испытывают в результате намерзания сосулек. Все это в конечном итоге выведет из строя водосточную систему. Для ликвидации этих неприятных последствий необходимо постоянно очищать поверхность от скопившегося снега и своевременно сбивать сосульки, которые к тому же создают травмоопасную для людей ситуацию. Чтобы радикально решить проблему, максимально упростив уход за системой ливневых стоков, специалисты предлагают осуществить монтаж системы антиобледенения на основе греющего кабеля, который можно прокладывать в качестве самостоятельного элемента по краю кровли для предотвращения ее обледенения. Как разобраться в характеристиках греющих кабелей и как правильно произвести монтаж системы снеготаяния и антиобледения – рассмотрим далее.

Принцип работы системы антиобледения кровли и водостоков

После того, как температура воздуха достигает отрицательных значений, начинается кристаллизация воды, что способствует снижению эксплуатационных качеств элементов водосточной системы. Как это происходит?

Формирующаяся внутри труб и желобов ледяная корка создает препятствия при прохождении жидкости, снижая их максимальную пропускную способность;
Замерзая, вода расширяется в объеме, что приводит к повреждению мест стыков, деформации элементов кровли и даже нарушениям целостности магистрали;
Снижение эксплуатационных характеристик постройки – это следствие формирования ледяных пробок в желобах. Они образуются при наличии постороннего мусора в трубах и желобах и препятствуют стеканию воды, которая попадает на стены и фундамент.

Чтобы предотвратить все вышеперечисленные негативные последствия, в самых «неблагоприятных» местах кровли (сливных трубах, желобах, ендовах) устанавливают нагревательные кабели, препятствующие образованию наледи по ходу движения талых вод. Питание кабеля осуществляется от электрической сети с напряжением 220-230 В.

Управление процессом нагрева осуществляется через специальный терморегулятор, работающий автоматически. Команды к терморегулятору поступают от датчиков, установленных на кровле. В случае возникновения ситуаций, которые могут стать причиной образования льда, например, осадки в холодный период времени или оттепель с капельным таянием снега, термостат дает сигнал о необходимости подачи энергии, в результате чего начинается нагрев электрического кабеля. Это приводит к образованию воды, свободно стекающей по трубам и желобам. Сегодня на смену термостатам пришли программируемые терморегуляторы.

Важно! Специалисты не рекомендуют удешевлять работы и монтировать нагревательный кабель только на поверхности кровли, отказываясь от обогрева водостоков. Это обусловлено тем, что снег и лед зачастую могут полностью забивать желоба и водосточные трубы, что может привести к нарушению их целостности. Чтобы этого не произошло, необходимо обеспечить беспрепятственное схождение талой воды с крыши.

Функции и задачи системы антиобледенения

Осуществив монтаж антиобледенения кровли, вы предотвратите образование сосулек, скопление снежных масс на кровле и, как следствие их падение, которое является причиной травмоопасных ситуаций;
Учитывая вышесказанное, можно утверждать, что установка антиобледения крыши способствует снижению механической нагрузки на ее конструкцию;
Увеличение эксплуатационного срока кровельных материалов, системы водостоков и других конструктивных элементов кровли;
Установка системы обогрева водостоков и кровли позволит устранить проблему ручной очистки кровли от снега и ледяных масс;
Организация регулярного и своевременного отвода талой воды с крыши и водостоков;
Благодаря особенностям системы (наличию специализированных датчиков), вы получаете возможность полностью автоматизировать процесс подогрева крыши;
В качестве преимущества системы можно рассмотреть максимальную доступность и легкость ее монтажа, который сможет осуществить самостоятельно даже неопытный мастер.

Важно! Если вы отказываетесь от монтажа системы обогрева водостоков и кровли, мотивируя это большими затратами на электроэнергию, специалисты спешат развеять ваши сомнения – при условии правильной укладки кабеля, последний обеспечит надежный обогрев системы ливневых водостоков, потребляя при этом не более 200-500 Вт, что зависит от площади крыши.

Устройство системы антиобледенения водостоков и кровли

Нагревательная часть включает в себя:

Распределительная и информационная часть представляет собой комплект, включающий:

силовые и информационные (сигнальные) кабели;
монтажные элементы;
распределительные коробки, в которых осуществляется коммутация проводов.

Данная часть системы отвечает за передачу электрического питания к нагревательной части, а также передачу сигналов от датчиков контроля обогрева кровли к щитку управления.

Система управления , в состав которой входят следующие элементы:

терморегулятор антиобледенения;
пусковые и защитные приборы, например, входной трехфазный защитный автомат, прибор защитного отключения, защитные автоматы на каждую фазу и др.;
сигнальная лампа.

Важно! В целом комплектация подсистемы управления подбирается с учетом мощности системы антиобледения водостоков и кровли. Нагревательная часть, для монтажа которой использовался саморегулирующийся кабель, может работать автоматического управления. Это обусловлено его способностью самостоятельно регулировать мощность под влиянием температуры и наличия осадков.

Особенности системы обогрева водостоков и кровли

Конструктивные особенности и принцип монтажа системы обогрева водостоков и кровли зависят от следующих факторов:

Климатические особенности региона;
Вид крыши;
Тип электрического кабеля.

Особое внимание необходимо уделить разновидностям кровли, напрямую определяющим конструктивные особенности системы антиобледенения водостоков.

Теплая кровля . В связи с тем, что в процессе ее монтажа не уделяется достаточного внимания изоляции, зачастую на ней образуются ледяные наросты, которые, из-за конструктивных особенностей кровли, тают даже при отрицательных температурах, после чего вода, стекая на холодную кромку, замерзает. Специалисты рекомендуют учитывать это и прокладывать по кромке отопительные секции в виде петель, ширина которых составляет от 30 до 50 см, а удельная мощность – 200-500 Вт/кв. м;
Холодная кровля , обогрев которой характеризуется принципиальными отличиями. В связи с тем, что они качественно изолированы и зачастую отличаются наличием хорошо вентилируемого чердачного помещения, для их обогрева специалисты рекомендуют осуществлять монтаж только системы антиобледенения водостоков, линейная мощность которой составляет 20-30 Вт/кв. м с постепенным увеличением до 60-70 Вт/кв. м. по мере увеличения длины водостока.

Монтаж системы антиобледенения водостоков и кровли своими руками

План проектирования системы

Правильное определение зон обогрева кровли, где будет осуществляться укладка электрокабеля;
Выбор подходящего типа электрического кабеля;
Подбор системы управления и определение локализации соединительных коробок;
Расчет длины и выбор способа укладки кабеля;
Расчет мощности системы;
Подбор крепежных элементов и укладка кабеля;
Подбор автоматики для щитка управления.

Определение зон обогрева кровли

Зоны обогрева кровли – места наибольшего скопления снега и наледи, где необходимо произвести укладку электрического кабеля. Чтобы обеспечить беспрепятственный отвод талой воды, укладку кабеля производят на следующих участках:

водосточные желоба, их элементы и пространство вокруг них;
водосточные трубы на всем протяжении;
водосборники и дренажные лотки;
карнизы на кровле;
на линиях стыков отдельных участков кровли и смежных стен, в ендовах.

Важно! Планирование обогрева водостоков должно осуществляться с учетом обогрева всей кровли, так как в противном случае снижается эффективность всей системы.

Важно! В процессе монтажа системы кабель антиобледенения укладывают по ходу стекания талой воды. Важно использовать только водонепроницаемые секции, а их фиксацию осуществлять максимально надежно. Зачастую поверх водосточных труб устанавливают ограничители натяжения кабелей.

Выбор типа электрического кабеля

Эксплуатация электрического кабеля, используемого для обогрева водостоков и кровли, осуществляется в технически сложных условиях – на него воздействуют влага, перепады температур, механические нагрузки. В связи с этим, он должен отвечать следующим требованиям:

Быть герметичным и устойчивым к атмосферным воздействиям;
Быть индифферентным к температурным перепадам и сохранять свои первоначальные характеристики даже при отрицательных температурах;
Обладать высокой механической прочностью, чтобы без проблем выдерживать воздействие возможной снеговой нагрузки;
Быть безопасным в плане электроизоляционных характеристик.

Важно! Приобрести электрический кабель можно в бухтах или в виде готовых греющих секций, представляющих собой фрагменты кабеля фиксированной длины с муфтой и проводом, предназначенным для подключения к сети.

Кабель, поставляемый в бухтах, чаще всего применяется для водоотливов и монтажа систем антиобледенения на кровлях сложной конфигурации, в связи с чем, в стандартных ситуациях опытные мастера советуют выбирать готовые секции. Они считаются более удобным вариантом, простым в монтаже.

Функционирование систем антиобледенения может осуществляться на базе греющих кабелей двух типов:

Рассмотрим более подробно характеристики каждой группы.

Резистивные кабели – традиционный вариант, отличительной особенностью которого является одинаковая выходная мощность по всей длине и одинаковое тепловыделение. На разрезе представляет собой металлическую жилу, изоляционный слой, медную оплетку и внешнюю оболочку. В процессе монтажа систем антиобледенения водостоков рекомендуют использовать резистивные кабели, тепловыделение которых составляет 15-30 Вт/м, а рабочая температура – 250 градусов.

Важно! Одной из основных особенностей резистивного кабеля является постоянное сопротивление и одинаковый нагрев по всей длине. Степень нагрева определяется только силой тока и не зависит от внешних условий, которые могут быть диаметрально противоположными для разных участков кабеля. Например, один из участков кабеля может располагаться в трубе, другой – под открытым небом, а третий – прятаться под листвой или снегом. В связи с этим, для оптимального функционирования того или иного участка кабеля требуется различное количество тепла, однако резистивный кабель не может самостоятельно регулировать температуру в зависимости от внешних условий. Это является причиной высокого, но часто непродуктивного потребления энергии.

Выделяют несколько разновидностей резистивных кабелей:

Последовательные резистивные кабели – разновидность, которая характеризуется достаточно простым строением. Его основу составляет сплошная токопроводящая жила, представленная медным проводом и сверху покрытая изоляционным слоем. Сверху провод покрыт экранирующей оплеткой, препятствующей электромагнитному излучению и выполняющей функцию заземления. Внешний слой провода представлен полимерной оболочкой, защищающей от короткого замыкания.

Преимущества последовательного резистивного кабеля:

Высокая гибкость, благодаря которой его можно использовать при монтаже систем обледенения для кровли сложной конфигурации;
Простота монтажа, обусловленная отсутствием необходимости задействовать «лишние» элементы;
Доступная цена.

Зональные резистивные кабели – усовершенствованная разновидность последовательных кабелей, конструктивную основу которых составляют две параллельно расположенных жилы, проводящие ток. Вокруг них – нагревающая проволока, накрученная в виде спирали и характеризующаяся высоким сопротивлением. Обычно нихромовая, эта спираль через контактные окна в изоляции поочередно взаимодействует с обеими токопроводящими жилами, образуя независимые зоны тепловыделения. В случае перегрева, выйдет из строя только одна функциональная зона, тогда как остальные продолжат свою работу.

Преимущества резистивного зонального кабеля:

Наличие независимых зон тепловыделения, позволяющее предотвратить перегрев кабеля;
Высокая гибкость, позволяющая использовать его для обогрева кровель со сложной конфигурацией;
Доступная цена.

Тип № 2. Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующиеся кабели – отличаются от своего резистивного аналога наличием матрицы – полупроводниковой прослойки, соединяющей две токопроводящие жилы. Помимо этого, на срезе саморегулирующегося кабеля можно увидеть фотополимерную изоляцию, экранирующую оболочку, представленную фольгой или проволочной оплеткой, а также наружную пластиковую изоляцию.

Важно! Благодаря наличию двух изоляционных слоев (внутреннего и наружного), саморегулирующий кабель приобретает высокую диэлектрическую прочность и устойчивость к ударным нагрузкам.

Важно! Матрица – основная отличительная деталь саморегулирующихся кабелей. Она меняет свое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Например, при повышении температуры атмосферного воздуха увеличивается сопротивление матрицы, что способствует снижению нагрева самого кабеля. Это и есть принцип саморегуляции, лежащий в основе работы саморегулирующегося кабеля.

Преимущества саморегулирующегося кабеля:

Возможность регулировать степень нагрева в зависимости от температуры окружающей среды;
Долговечность, обусловленная отсутствием риска перегрева и выгорания;
Возможность нарезки на куски необходимой длины (до 20 см) непосредственно на месте укладки;
Несмотря на то, что стоимость саморегулирующегося кабеля в 2-4 раза превышает стоимость резистивного, в целом этот вариант является более экономичным за счет экономного расхода энергии;
Простота монтажа;
Невысокая потребляемая мощность от 15 до 20 Вт/м.

Подбор системы управления и определение локализации соединительных коробок

В качестве устройств, используемых в качестве системы управления, можно отметить следующие:

Терморегулятор , подающий команду для включения системы обогрева в заданном диапазоне температур – от -8 до +3 градусов;
Термостат или метеостанция , помимо температуры мониторирующая ситуацию с осадками на кровли и их таяние. Основу метеостанции составляют датчик влажности и температурный сенсор.

Размещение соединительных коробок должно осуществляться таким образом, чтобы сохранялся свободный доступ к ним. Обычно их монтируют на кровле недалеко от нагревательных элементов. Также возможна установка под козырьком, на чердаке и парапетах.

Расчет длины и выбор способа укладки кабеля

Прежде чем приступать к монтажу кабеля, необходимо рассчитать его длину и определиться с местоположением. Так как участки, на которые производится укладка нагревательных элементов, мы рассматривали выше, обозначим, как определиться с длиной кабеля.

Для этого необходимо измерить длину всех частей системы с учетом количества и погонного метража водостока, а также длину ендовы. На каждые 100-150 мм желоба потребуется мощность 30-60 Вт/м.

Расчет мощности системы

Рассчитывая мощность электрического кабеля, необходимо опираться на нормативные показатели. Если для кабелей резистивного типа, требуемая мощность составляет 18-22 Вт/м, то для саморегулирующегося – 15-30 Вт/м. Важно помнить, если для изготовления водосточной системы использовались полимерные материалы, мощность кабеля не должна превышать 17 Вт/м, что позволит избежать повреждений водосточной системы.

Подбор крепежных элементов и укладка кабеля: советы мастера

В процессе установки системы обогрева необходимо подготовить следующие элементы:

Тепловой кабель , длина которого определяется общей площадью системы, диаметров элементов и типом самого кабеля;
Крепежные элементы – для кровли используется армирующая сетка, для водостоков – анкерные пластины и самоклеящиеся ленты. Минимальное расстояние между крепежом должно составлять не менее 30 см. Если вы используете стальные пластины, обратите внимание на их поверхность – она должна быть оцинкованная, что предотвратит преждевременное ржавение.

Следите за тем, что в секции греющая часть не перегибалась, не испытывала излом и растяжку и другие механические воздействия;
В соответствии со СНиП, нагревательная секция нуждается в заземлении. Если вы предполагаете укладывать кабель витками, то диаметр водосточной трубы должен быть не менее 70 мм, что обусловлено минимальным радиусом изгиба кабеля;
Следите за тем, чтобы в процессе монтажа нагревательных секций не нарушилась целостность изоляции кабеля. Это обусловлено гигроскопичностью матрицы, за счет которой нагревательные участки будут впитывать влагу и вскоре выйдут из строя.

Обогрев водостоков и кровли: системы антиобледенения своими руками, Строительный портал

Строительство домов В связи с климатическими особенностями местности, многие владельцы частных домов, будь то постройки с индивидуальными крышами сложной конфигурации или с простыми

Подогрев кровли — необходимая мера предотвращения наледи на крыше. Подогрев происходит за счет антиобледенительной системы, не допускающей скопления снега и образования льда с помощью электрических кабелей. Кабели устанавливают на кровле и вдоль элементов конструкций водостоков и возле ендов. Обогрев крыши исключает образование сосулек и необходимость ручной очистки, которые несут риск угрозы для жизни. При этом срок службы покрытия крыш увеличивается, не происходит деформации желобов и водостоков по причине скопления снега и льда, нет повреждений при механической обработке.

Принцип работы

Функционирование обогрева крыш и водостоков обеспечивается при помощи нагревательного контура. Работа устройства основывается на нагреве за счет внутреннего сопротивления электрическому току металлической проводящей жилы, покрытой одним или двумя слоями изоляции с медным или стальным экраном. Нагревательный контур состоит из секций греющего кабеля, изолирующих и скрепляющих элементов. На сигнальных и силовых кабелях вместе с переключателями и коммутаторными устройствами лежит работоспособность нагревательного элемента. Управляется обогрев при помощи терморегулятора, датчиков температуры и влажности. При интеллектуальном режиме исполнения происходит соединение связи с метеостанцией.

Работа автоматической антиобледенительной системы воспроизводится с подачи сигналов датчиков температуры и влажности. Если температура опустилась ниже заданного значения, то датчик подаст команду на включение нагревательных элементов. Но только на конкретном уровне влажности, на котором зафиксируется замерзание жидкости, произойдет подача напряжения и включится обогрев. Когда сигнальный сенсор окажется в воде, подача питания прекратится. Принцип работы такой системы обеспечивает экономичность использования.

В переходное время года от холодного сезона к теплому перед владельцами домов актуален вопрос того, как предотвратить обледенение крыши. До сих пор превалирующим способом считалась уборка вручную. Но метод этот уже устарел. Такая работа трудоемкая и опасная, а результат кратковременный. Есть более современный, безопасный и эффективный способ – обогрев кровли.

Особенности и преимущества

Снег и наледь на крыше, сосульки на карнизе, лёд в трубах водостоков – всё это доставляет много проблем. Значительно увеличивается нагрузка на стропильную систему, страдают прохожие, повреждаются архитектурные элементы кровли. Профнастил покрывается ржавчиной; разрушается материал, из которого изготовлены прокладки под крепежными элементами. Когда лед начинает таять естественным путем, кровля протекает.

Причин обледенения несколько:

Неправильно подобран кровельный материал. Металлы, шифер и черепица больше склонны к образованию ледяных масс, чем мягкие кровельные материалы или листы с полимерным покрытием. На рельефной крыше задерживается больше снега, чем на гладкой, особенно при уклоне меньше 10-15 градусов. Правильно выбранный материал и большой уклон лишь отчасти решают эту проблему, и способ применим лишь для частных домов, но не для типовых городских построек.
Особенности климата. Погода во многих регионах нашей страны переменчива. Наледь на крыше может образовываться не только по весне, но и в переходный период от осени к зиме и даже теплой зимой.
Нарушена система водоотвода. Проблем с обледенением кровли было бы меньше, если бы вся влага уходила по водостоку вниз. Неправильно сконструированная система отвода, засоры или повреждения препятствуют этому процессу. Большая часть воды задерживается на карнизе и замерзает, а вместе с ней промерзает и водосток.
Некачественная теплоизоляция кровли. Утепление кровли изнутри нужно не только для того, чтобы в помещении поддерживался комфортный уровень тепла, но и для того, чтобы не нагревалась поверхность кровли.

Большая разница между температурой её поверхности и температурой окружающей среды и есть основная причина образования льда. Снег начинает таять, замерзает, из-за чего образуются ледяные массы.

Решение проблемы заключается в регулировании температуры поверхности крыши. Она должна быть одинаковой с температурой окружающей среды. Ни один из широко применяемых способов борьбы с сосульками и льдом на крыше не работает таким образом.

Управляющие компании продолжают гонять сотрудников домовой службы с лопатами и страховкой на крыши многоэтажек. Владельцы частных домов взбираются на крыши самостоятельно. И те, и другие рискуют своим здоровьем и используют инструменты, которые портят кровлю. При механическом воздействии лопатой изнашивается поверхность кровельного материала. В поврежденных местах со временем образуются течи.

Существует и альтернативный способ: на корку льда и сосульки кистью наносят химический состав, который «съедает» лёд. И совсем нетипичный для России вариант – использование горячего пара. Бегать по скользкой крыше с кипятком в чайнике вдвойне небезопасно и попросту абсурдно, а профессиональное оборудование стоит запредельно дорого. Единственный эффективный способ предотвратить обледенение домов – обогрев кровли и водостоков.

Преимущества обогрева:

Система автономна и оснащена защитными механизмами. Она подключается к отдельному УЗО и в случае любой непредвиденной ситуации отключается автоматически.
Наличие нескольких видов антиобледенительных систем. Они бывают электрическими, водяными и инфракрасными.
Просто настраивать и регулировать вручную при необходимости.
Высокая эффективность в борьбе с обледенениями. Прогревается и кровля, и карниз, и водосток, что предотвращает появление сосулек и льда.

Все элементы системы поддаются ремонту, можно заменять их частично при поломке.
Увеличивается срок службы кровельного материала. Практически все материалы для обшивки кровли страдают при перепаде температур. Они становятся более хрупкими, быстрее теряют цвет, портится крепежная система, что приводит к протечкам. Обогрев решает все эти проблемы.
Установка системы не влияет на эстетический облик здания. Её не видно с земли.

Плюсы системы нивелируют недостатки, но, тем не менее, они есть:

сложный монтаж требует профессионального участия;
высокая стоимость системы и комплектующих;
затраты на электроэнергию и другие способы отопления – чем больше площадь крыши, тем дороже будет обходиться эксплуатация системы.

Современные технологии

Антиобледенительные системы бывают двух видов: электрические и водяные. Электрические, в свою очередь, делятся на кабельные и инфракрасные.

Кабельный

Система на основе нагревательного кабеля пока является самой распространенной. Её комплектация достаточно проста:

распределительная сеть;
блок управления и нагревательные элементы;
крепежи.

Блок управления – «сердце» системы. Он контролирует все датчики, терморегуляторы и систему аварийного отключения. Датчики определяют уровень осадков и температуру крыши и воздуха. При необходимости они автоматически запускают работу нагревательного кабеля.

Распределительная сеть обеспечивает связь между всеми элементами системы и обеспечивает электропитание кабелей. Это своеобразный проводник от источника энергии к нагревательным элементам. Обогревающий (нагревательный) кабель – это наружная часть системы, которая закреплена на кровле, карнизе, водостоке. Элементы внутри кабеля превращают электрическую энергию в тепловую, происходит таяние снега и льда.

Нагревательный кабель представлен в двух вариантах: резистивный и саморегулирующийся. Резистивный кабель устроен проще и стоит дешевле. У него фиксированная погонная мощность (то есть его способность отдавать тепло на 1 квадратный метр площади поверхности). Для обогрева кровли нужен кабель с мощностью в 20Вт/м при подключении к 220-230В. Число, которое показывает общую мощность на всей площади, должно делиться на 3, максимально допустимое отклонение – 15%.

Кабель прогревается равномерно на всех участках кровли, отрегулировать эту особенность нельзя.

Виды резистивного кабеля:

Одножильный. Его функционал ограничен, поэтому цена самая низкая. Внутри него находится только одна металлическая жила, по которой проходит электрический ток. Его необходимо подключать с двух концов. Это означает, что уложив кабель на крыше, его второй конец нужно подвести обратно к блоку управления и свести концы в одной точке. Кабель должен быть цельным, его нельзя разрезать на отдельные фрагменты. При монтаже разветвленной системы каждый кабель нужно вернуть в исходную точку, чтобы система заработала.
Двужильный. Как уже понятно из названия, проводящих жил в нем не одна, а две. Преимущество такого кабеля в том, что его можно подключать только одним концом. Второй конец, который останется на крыше, закрывается герметичной муфтой. Это значительно упрощает монтаж, хотя и стоит дороже.

Нагревательные жилы резистивного кабеля защищены изоляционным слоем, сверху на нём есть медная оплётка, покрытая наружной оболочкой. Эта многослойность защищает кабель от перегрева и промерзания, влаги, механических повреждений. Для жестких кровельных материалов (профнастил, шифер, черепица) можно использовать кабель в любой оболочке. Для материалов, содержащих битум (рубероид, ондулин, ондувилла, мягкая черепица) – только кабель с оболочкой из фторполимера.

Саморегулирующийся греющий кабель имеет преимущество перед резистивным. Он высокочувствителен к перепадам температуры, может регулировать уровень отдаваемого тепла. В тени он будет нагреваться больше, чем на солнце, в жару – меньше, чем в холод. Это обеспечивает качественное антиобледенение и экономичный электрообогрев, потому что энергия не расходуется впустую. Внутри саморегулирующегося кабеля находятся медные жилы, регулирующая теплоотдачу матрица, защитная оболочка и оплетка, а сверху – универсальная оболочка.

Кабель можно разрезать в любом месте. За счет этой особенности не приходится переплачивать за излишки по метражу.

Плюсы кабельного обогрева:

Гибкость кабеля. Его удобно монтировать с маленьким шагом и можно использовать на кровле любой сложности.
Устройство максимально защищено от повреждений. Ему не страшны температурные перепады, перегрев, жидкость от талого снега.
Обогрев работает по мере необходимости, а не в режиме нон-стоп, что экономит расходы на электроэнергию.
Гарантия и долгий срок службы.

Минусы обогревающего кабеля:

Самым эффективный вид стоит дорого, а окупается медленно.
Прокладка кабеля – трудоемкий процесс.
Повышаются расходы на электроэнергию.
В случае отключения электричества работать не будет.
Нельзя применять на большой площади.
На кабель не должны попадать сухие листья и легко воспламеняющийся мусор. Он не нагревается до такой температуры, чтобы они могли вспыхнуть, но в качестве профилактики от них лучше избавляться.

Инфракрасный

Для российского рынка инфракрасное тепловое оборудование остается новинкой. Оценить его по достоинству пока сложно, поскольку используют его нечасто, особенно в качестве антиобледенительной системы для кровли. И это большое упущение, потому что ИК-системы во многом превосходят кабельный и водяной обогрев. Основное их отличие – в способе теплового воздействия. Электрическая энергия преображается элементами в инфракрасное излучение, которое по своим свойствам аналогично солнечному свету.

Система состоит из основы, нагревательных элементов, проводников электроэнергии и защитной плёнки. Основа изготавливается из высокопрочного полипропилена и лавсановой подложки. Первый слой – стабилизирующий и защитный, поэтому ИК-обогреватели для кровли не боятся влаги и холода, а второй выполняет роль экранирующей поверхности, чтобы тепло не уходило вниз. Нагревательные элементы выполнены из карбонового волокна. Оно отдает 98% тепла.

Проводящую жилу заменяют тонкие медно-серебряные пластины. Между собой элементы склеиваются устойчивым к высоким температурам клеящим составом. Верхняя «оболочка» защищает систему от воздействия внешней среды, а крышу – от перегрева.

Преимущества ИК-систем:

Максимально высокий КПД и равномерная отдача тепла.
Простой и более дешевый монтаж, чем у кабельных систем.
Отрегулировать температуру можно за несколько секунд с точностью до градуса.
Экономичное обслуживание. Толщина элементов не больше 5 миллиметров, поэтому не требуется электроэнергия на обогрев лишних слоев в конструкции.

Карбоновые пластины внутри пленки работают как автономные системы. То есть если повредится один участок, на остальные это не повлияет. При поломке резистивного кабеля его придется заменить целиком.
Для обогрева крыши разработана максимально надежная защита от влаги, это обеспечивает ее долгосрочное использование.
ИК-подогрев можно устанавливать там, где запрещено тянуть электропроводку.
Можно защитить инфракрасной пленкой отдельные элементы, например, трубы водопровода. Ик-пленку удобно разрезать на фрагменты, для этого на нее нанесены линии разреза.

Недостатки:

При всей своей экономичности он все же работает от электричества. Вместе с тарифом растут и расходы.
Система зависит от перебоев электроэнергии.
И пленочный, и стержневой ИК-обогрев представляет собой узкий и длинный полипропиленовый прямоугольник, который неудобно монтировать поверх крыши, его нужно устанавливать непосредственно под кровельный материал, что в некоторых случаях сложнее, чем укладывать на поверхность.
Сложно монтировать на крышу замысловатой архитектурной формы.
Не получится обогреть трубы водостока.

Водяной

По принципу действия он напоминает кабельные системы антиобледенения: на (или под) поверхность кровли монтируются трубы, по которым течет горячая вода. Представлен в двух видах: система, которая работает от электрического или газового котла, и комбинированный электроводяной обогрев.

В первом случае вода подается в трубы из отдельного котла, в котором нагревается до нужной температуры, а во втором трубы уже заполнены жидкостью и внутрь вмонтирован резистивный кабель. В котле нет необходимости, трубы подключают к системе управления практически как кабель.

Преимущества водяного обогрева:

система на газу в десятки раз дешевле в обслуживании, чем электрическая;
не зависит от перебоев с электричеством;
она автоматизирована и безопасна;
срок эксплуатации дольше, чем у других систем

Недостатков у водяного обогрева все же больше:

сложный монтаж системы;
трубы более толстые и менее гибкие, чем кабель, поэтому свернуть их с маленьким шагом не получится;
горячая вода остывает по мере того, как продвигается по трубам через весь периметр кровли, к концу цикла её температуры может оказаться недостаточно для таяния льда;
при поломке восстановлению не подлежит;
нельзя допускать промерзания труб, они могут треснуть;
труднее регулировать уровень тепла, чем при использовании электрообогрева;
система работает в режиме ожидания – запускать ее нужно до того, как произойдет обледенение, иначе эффективность снижается.

Варианты для разных конструкций

Архитектура современных домов может быть очень замысловатой. Встречаются не только здания с необычными фасадами и планировкой, но и крыши нестандартной формы. Среди возможных вариантов – плоская, односкатная, двускатная, щипцовая, многощипцовая, вальмовая, шатровая, мансардная, купольная, сферическая, фигурная. Встречаются даже вогнутые кровли.

Чем сложнее форма крыши, тем больше на ней задерживается снежных масс и больше образуется льда и сосулек при таянии снега, и тем сложнее чистить её вручную.

Играет роль и другая классификация: холодные, теплые и горячие крыши.

«Холодные» крыши - это поверхности с минимальным излучением тепла. Оно наблюдается в домах, где под кровельным пространством не организовано теплых помещений (кладовок, жилых комнат, зон отдыха). Снег тает только с естественным повышением температуры окружающей среды. Холодными крышами обычно бывают такие, под которыми мало свободного пространства. Это асимметричные двускатные, разные виды шипцовых, сложные фигурные кровли. Для них достаточно минимальной мощности обогревательной системы. Подойдет кабельное отопление с использованием резистивного одножильного кабеля до 20 Кв/м. Также неплохим решением может стать водяная система, поскольку ее КПД снижается по ходу цикла и максимальной эффективности не дает.

«Тёплые» крыши - это поверхности, на которых снег начинает таять при небольшой минусовой температуре из-за теплопотерь. Такое происходит по нескольким причинам: слишком маленький угол уклона ската, плохо смонтирована изоляция, под крышей имеется техническое помещение, дом очень старый, бреши в теплоизоляции образовались естественным образом. «Тёплой» бывает крыша любой формы, но преимущественно это сферические, вальмовые и двускатные крыши, под которыми скапливается тепло. Наиболее эффективны в борьбе со снегом и льдом будет кабельный и ИК-подогрев. При маленькой площади крыши достаточно водяного контура.

«Горячие» крыши – это поверхности с максимально большими теплопотерями. Нагреваться кровля может из-за неумелого монтажа изоляционной системы, наличия жилого помещения и отопительной системы в мансардном этаже, аварийного состояния кровли. Или она имеет уклон ската не больше 5 градусов.

В качестве жилых помещений обычно используются мансарды под высокими двускатными крышами и кровлями мансардного типа. Минимальный уклон встречается только у плоских крыш. Снег на них тает очень активно, даже если на улице -10 и ниже. Водяной контур для мансардных крыш неэффективен. В качестве антиобледенительной системы лучше использовать саморегулирующийся кабель с мощностью выше 20 Кв/м. Альтернативный вариант – отделка кровли изнутри рулонной ИК-плёнкой. Это одновременно поможет сохранить тепло внутри жилого помещения в мансарде.

Обогрев плоской крыши самый сложный. Помимо того, что снег с ровной поверхности никуда не скатывается и активно тает, некуда сливаться и образующейся жидкости. При минимальном уклоне она просто остается лужей на поверхности кровли, поэтому необходимо обустройство сливных воронок. Воронки тоже нуждаются в обогреве. Система водоотвода может быть двух типов: традиционная с использованием сливных отверстий и гравитационно-вакуумная.

В первом случае вода уходит в сливные отверстия самостоятельно, это происходит медленно и требует хоть какого-то уклона крыши. Во втором жидкость буквально всасывается в сливную систему за счет наличия сифонов.

Для плоской крыши подойдёт ИК-обогрев и комбинированная система. Плёнкой оборачиваются участки труб сливной системы, чтобы не промерзали, а кабель монтируется по поверхности кровли в нескольких местах. Или же трубы и кровля с нижней стороны оборудуются ИК-плёнкой. Мощность системы нужна максимальная.

Тонкости монтажа

Монтаж антиобледенительных систем требует подготовки, специальных навыков и строгого соблюдения техники безопасности. Это может оказаться сложнее, чем предполагалось, поэтому работы лучше доверить профессионалам. Если минимальные навыки работы с электрооборудованием уже имеются, систему можно подключить самостоятельно. Монтаж осуществляется в три этапа: расчетная деятельность, подготовка и собственно установка.

Расчеты и проектирование

Разработка проекта – первое, за что нужно взяться при монтаже обогревательной системы для кровли и прилегающих элементов. Поскольку установка электрооборудования на крышу – потенциально небезопасное усовершенствование жилого помещения, его необходимо зафиксировать на бумаге. При отсутствии проектной документации изменение не будет считаться законным и станет препятствием при попытке продать дом.

Проект разрабатывается пошагово:

Измерение периметра кровли, определение угла наклона ската и типа крыши. Эти данные понадобятся для определения необходимой мощности и количества материалов.
Выявление сложных мест, в которых с большой вероятностью будет задерживаться снег.
Расчёт мощности обогревательной системы, вычисление типа кабеля и его общей длины.
Выбор комплектующих.
Нанесение раскладки нагревательных секций на чертеж кровли.

Готовый проект должен содержать информацию о том, как расположены нагревательные элементы на крыше, какова общая мощность системы, где находится УЗО, соблюдены ли требования правил устройства электроустановок и противопожарные меры.

Площадь кровли измеряется исходя из её формы. Каждая сторона ската (если они есть) измеряется отдельно, а в конце суммируется в общее число.

Принципы укладки кабеля:

По карнизу

Здесь важно учитывать уклон ската и тип крыши. На холодной крыше с уклоном не больше 15 градусов достаточно обогрева системы слива и карниза. С увеличением наклона увеличивается и площадь, которую нужно отапливать. По краю карниза змейкой укладывают кабель на высоту до 40 см. Шаг, с которым сворачивается кабель, для одножильных кабелей – 10-15 см, для двужильных – около 30. Нельзя превышать рекомендованное производителем расстояние между зигзагами.

Если крыша теплая и пологая, кабель прокладывается по краю на высоту 30 см, а также по водосточным трубам. Если уклон крыши увеличивается, повышается риск схода наледи, поэтому увеличивается и прогреваемая площадь. Максимально допустимая зона обогрева по ширине для пологой крыши достигает 50 см.

Плоскую крышу отапливают по краю, обогревают систему слива воды. При необходимости прокладывают кабель по центру. Ширина отапливаемой поверхности – 30-40 см. Вокруг сливных воронок кабель укладывается так, чтобы в любую сторону от отверстия он был не короче 50 см. Конец заводят петлей внутрь сливного отверстия до того уровня, где температура воздуха уже плюсовая.

Для кровли с уклоном больше 45 градусов не нужно отопление по карнизу. Он настолько крутой, что снег сойдет до того, как замерзнет. У такой крыши оборудуются нагревательными элементами только элементы водостока.

По местам скопления снега. В проблематичных местах кабель монтируется с маленьким шагом, чтобы прогревалась вся поверхность и не оставалось льда. К сложным участкам относятся места, где стыкуются части ската кровли: ендовы и сточные грани, места примыкания ската к вертикальной поверхности. По высоте ендов достаточно проложить кабельную змейку на 2/3 длины. Важно учитывать, что в местах примыкания к стене от нее нужно отступить не меньше 5 см.

По водосточной системе

Бывает так, что в конструкции крыши отсутствуют элементы слива воды как таковые. Если нет водостока, кабель необходимо зафиксировать по самой кромке кровли методом, который называется «капающая петля» (для уклона от 15-20 градусов) и «капающая грань» (меньше 15 градусов, плоские кровли). Петли монтируются с припуском 50-80 мм с расчетом на то, что талая вода будет стекать на землю по ним.

Если жёлоб есть, то кабель укладывают и над ним, по краю кровли, и в нём. Внутри желоба он должен лежать двумя-тремя параллельными линями, без зигзагов. Конец кабеля должен петлёй уходить в водосток. Также нужно зафиксировать внутри трубы стока обогревательную спираль.

Одна из самых сложных задач при создании проекта – рассчитать длину и суммарную мощность кабеля для оттаивания льда.

Длина складывается из всех элементов, которые необходимо обогревать. У разных крыш участки могут быть разными. Например, для вычисления обогрева желоба и трубы понадобится выполнить несколько действий:

Измерить длину желоба и водостока.
Кабель внутри желоба укладывают в 2 или 3 ряда (зависит от ширины). Соответственно, нужно умножить длину на 3. Это L1.
Внутри трубы нагревательная нить укладывается по спирали, поэтому нужно умножить ее длину на 1,5 или 2, чтобы хватило на витки. Это L2.
Средняя мощность, необходимая для обогрева кровли, равна 20 Кв/м. Суммарная мощность высчитывается по формуле: общая длина кабеля * мощность/квадратный метр. Получаем: (L1 + L2) х 20 Кв/м.

В последнюю очередь выбирают комплектующие: крепежные элементы и подходящий блок управления. Затем определяют место расположения блока. Он должен быть защищен от воздействия влаги и солнца, но расположен в доступном месте для ремонта ручного перезапуска при необходимости.

Для крепления используются металлические и пластиковые клипсы, клей, герметик. Металлический крепеж лучше не использовать.

Подготовительные работы

На этапе подготовки решаются две важные задачи:

Проверка элементов нагревательной системы на предмет неисправности и дефектов. Кабель должен быть ровным, одинаковым по толщине в любой точке, без повреждений на оболочке, заломов и вмятин. Полный комплект состоит из 3 видов кабеля (соединительный, питающий, греющий), коробки управления, температурных датчиков, терморегулятора и других регуляторных элементов, муфты, крепежных клипсов.
Проверка рабочей поверхности. Основа для укладки кабеля очищается от мусора, пыли, просушивается от воды. Еще нужно проверить, чтобы на участках кровли, где будет проложен кабель, не было острых углов и потенциально опасных для целостности кабеля деталей.

Установка

И профессиональный монтаж, и установка своими руками осуществляются одинаково поэтапно:

Осмотр места укладки кабеля на кровле.
Предварительная укладка кабеля без крепления на клипсы, хомуты или клей. Можно использовать малярный скотч. Основой для укладки служит схема подключения, занесенная в проект.
Если кабельные секции совпали по длине с обогреваемыми участками, лишнюю длину можно отрезать (у двужильного резистивного кабеля и саморегулирующегося) и закрыть муфтами.
Закрепление нагревательных элементов на кровле.

Проверка

На этом этапе нужно установить монтажные коробки, «прозвонить» нагревательные кабели для проверки целостности жил, замерить сопротивление.

Если фраза «прозвонить кабель» вызывает вопросы – это верный признак того, что браться за монтаж самостоятельно не стоит.
Если проверка прошла успешно, можно монтировать термостатные датчики и остальные кабели.
Монтаж щитка управления.
Проверка остальных кабелей тем же способом прозвона.
Проверка работы системы безопасности (аварийного отключения).
Финальная настройка термостата, пусконаладочные работы.

Чтобы система работала долго и правильно, важно соблюсти некоторые тонкости в процессе монтажа:

Укладывают кабель в теплую погоду.
Повысить эффективность и снизить энергозатратность помогает комбинирование видов кабеля. Дорогой саморегулирующийся устанавливают в водосток, а резистивный – на карниз.
Внутри сливной трубы кабель укладывают витками. Книзу расстояние между витками сокращается, поскольку у земли труба более холодная.
Наслаивать нагревательные элементы друг на друга запрещено.
Учитывать рекомендации производителя при самостоятельном выставлении нижнего порога температуры для включения системы.

Советы для продления срока службы:

ежегодно нужно проводить профилактический осмотр элементов системы и производить проверку величины сопротивления;
очищать кровлю и водосток от пыли и мусора;
проверять работоспосбность датчиков и терморегулятора до наступления холодов;
настраивать систему так, чтобы обогрев включался до образования ледяной корки;
проверять работоспособность УЗО и аварийной системы.

Обзор производителей

Самостоятельный выбор систем обогрева может оказаться непосильной задачей. Сложно разобраться, нужен резистивный или самонагревающийся кабель, тепловая или инфракрасная система, различаются ли антиобледенительный и антигололедный кабели в обогреве кровли. Ошибки не критичны, но приводят к трудностям при монтаже и удорожают стоимость обслуживания системы за сезон. Имеет смысл приобретать готовые комплекты.

На отечественном рынке пока представлено немного производителей антиобледенительного оборудования для кровли. Но несколько марок уже успели завоевать доверие. Среди них:

немецкий производитель электрооборудования Hemsted;
французский концерн Nexans, специализирующийся на кабельно-проводниковой продукции;
Thermopads родом из Великобритании;
польская фирма Profi Term;
американский производитель Thermo.

Среди отечественных производителей положительно отзываются о продукции фирмы «Тепловые системы», «Терм» и «ССТ».

Холодная пора года оставляет свой неприятный след на кровлях жилых многоэтажек, частных домов, зданий и сооружений разного предназначения. Накапливающийся в этот период на крышах снежный покров подтаивает под теплом солнечных лучей в погожие деньки, подтаивает снег и вследствие тепла, пробивающегося из отапливаемых помещений через дефекты в кровле. Тающий снег собирается лужицами на крышах, стекает по желобам и водостокам в дневное время, но наступает вечер, температура воздуха опускается ниже нулевой отметки и скопившаяся на кровле и в водостоках вода замерзает.

Наступает новый день и эта история повторяется вновь. Вот так, день за днем и обледеневают крыши домов, водостоки в таких условиях забиваются ледяной массой и прекращают выполнять свои непосредственные функции, блокируя сток воды с поверхности крыш. Вода скапливается, снег спрессовывается и на крышах постепенно образуется ледяная масса, создающая множество проблем, как для коммунальных служб, так и просто для окружающих. С карнизов, желобов свисают сосульки, постепенно увеличивающиеся в размерах и угрожающие своим падением с кровли вниз, на проходящих мимо людей или на находящиеся рядом, на парковках, автомобили. Создается серьезная проблема жизни горожан и их имуществу, коммунальной собственности. Можно ли как-то побороться с этой проблемой?

Как вариант – механическая очистка кровли, но этот метод, зачастую, ведет к механическим повреждениям кровельного покрытия и водостоков, что, в свою очередь, грозит дополнительными расходами на ремонт кровли, поврежденной в период снегоборьбы. Опыт же подсказывает, что стоит попробовать не бороться с последствиями, а просто-напросто предотвратить зимнее обледенение крыши. Каким образом это можно сделать?

Антиобледенительные системы и кабельный обогрев

Ответом на этот вопрос может быть кабельный обогрев кровли: специальные системы антиобледенения на основе постоянно греющегося электрического кабеля. Эти системы предотвращают намерзание снеговой и ледовой массы на элементах кровли – карнизах, водостоках, с последующим организованным отводом с поверхности кровли талой воды.

Подобная система антиобледенения кровель состоит из непосредственно самого нагревающегося электрокабеля, монтируемого на карнизах, в ендовах, водосточных желобах и трубах, терморегуляторов, датчиков, термостатов, системы электрораспределения, управления и защитной аппаратуры.

Щит управления системой кабельного обогрева включает в себя:

вводный автомат;
термостат;
автомат защиты термостата (метеостанции);
устройство защитного отключения (30мА);
магнитный пускатель;
автомат защиты нагревательной цепи;
аварийную сигнализацию.

В более сложных и мощных системах в щит управления могут дополнительно входить:

реле задержки времени;
датчик осадков;
датчик воды;
трансформатор тока;
специализированные контроллеры и т.д.

Данные нагревательные системы работают от напряжения в 220 Вольт или 380 Вольт. Греющие элементы кабеля находятся в оболочке, стойкой к действию ультрафиолетовых лучей, что позволяет монтировать данные системы на поверхности кровельного покрытия, не опасаясь за их разрушение под действием солнечного света.

Данные системы можно устанавливать на крышах абсолютно любых зданий и сооружений, прогревая поверхность кровли, системы водоотвода и зону слива воды и позволяя талой воде свободно стекать по системе водоотвода.

И вполне закономерно, что еще в 2004 г появился документ МосКомАрхитектуры «Рекомендации по применению противообледенительных устройств на кровлях с наружными и внутренними водостоками для строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий», рекомендующий установку данных систем на всех новых зданиях.

Два вида греющего кабеля

Греющий кабель выпускают в двух видах: резистивном и саморегулирующемся

Резистивный кабель обеспечивает наличие постоянного сопротивления по всей своей длине, обеспечивая равную теплоотдачу всех участков системы. Тепловыделяющим элементом в нем является металлическая жила, находящаяся внутри кабеля.

Основным преимуществом данной системы на основе резистивного кабеля является невысокая ее стоимость и стабильность мощностных характеристик.

Недостаток – определенная фиксированная производителем длина секций, которую невозможно укоротить до необходимых данной кровле размеров, что может привести к перегреву кабеля. На мягких (наплавляемых) кровлях подобные системы ставить не рекомендуется.

Саморегулирующийся кабель меняет свою мощность на любом участке и подстраивается под температуру окружающей среды. Основу этого вида обогрева кровли составляют два неизолированных проводника, находящихся в плотной тепловыделяющей оболочке. При изменении окружающей температуры меняется и сопротивление оболочки кабеля, что позволяет данной системе регулировать вырабатываемую мощность и, соответственно, излучаемую (вырабатываемую кабелем) теплоту на каждом определенном участке. Наиболее эффективно данная система работает именно при переходе температур через 0-ую отметку.

Этот кабель, можно резать секциями любой длины (минимальная длина 20 см, максимальная — несколько десятков метров), что коренным образом отличает его от резистивного. Такая конструкция обогревающей системы позволяет и существенно снизить расходы на потребленную электроэнергию.

К недостаткам саморегулирующихся кабелей можно отнести их высокую стоимость, примерно втрое превышающую стоимость резистивных систем, а также эффект старения полупроводниковой матрицы, выражающийся в падении погонной мощности после нескольких лет эксплуатации.

К кабельным системам электрообогрева предъявляют серьезные требования по электробезопасности: они должны соответствовать сертификату соответствия ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и сертификату соответствия ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»* (если здание находится во взрывоопасной зоне, например АЗС). Нагревательные кабели подобных систем обязаны иметь заземляемый металлический экран. Установкой и монтажом данных систем обогрева кровель должны заниматься специалисты, имеющие соответствующие квалификацию и допуски.

Кабельный обогрев скатной кровли

При ярусном расположении водосточных труб, обогревается каждый из участков трубы, а также промежуток между смежными трубами. Общую длину кабеля для систем антиобледенения расчитывают исходя из всего количества элементов водоотвода крыши, подлежащих обогреву.

Крутой скат крыши создает опасность лавинообразного схода снега и льда, и ее в этом случае стоит оборудовать системой снегозадержания. Кабель обогрева укладывается змейкой в промежуток между кромкой кровли и снегозадержателем, что обычно составляет от 0,35 метра до 1,0 метра.

Если опасность лавинообразного схода снега отсутствует, а обогреваемый участок не выходит на пешеходные зоны, автостоянки или конструктивно расположенные ниже козырьки здания или кровли, то стоит ограничиться только обогревом элементов водоотвода с поверхности кровли. В зависимости от диаметра и длины водосточных труб, ширины желобов выбирается мощность греющего кабеля и его количество на метр погонный водосточной системы.

Обогрев плоских крыш

В зданиях с плоской крышей водоотвод, как правило, конструкционно размещается внутри самого строения и опасность обледенения ему не грозит. В этом случае прогревать нужно участки кровли в радиусе метра вокруг водоприемной воронки, где и укладывается «змейкой» обогревающий кабель, заходя в воронку на глубину около 1 м., до теплой зоны.

Но встречается и система наружно организованного водоотвода, она представляет собой лотки, вставленные в отверстия парапетов (водометы) и наружные водосточные трубы. В этом случае обогревается площадка 1 кв.м. перед водометом, сам лоток или дно водомета и водосточная труба по всей длине.

Сколько электроэнергии расходует система кабельного обогрева?

Объем потребляемой системами обогрева электрической энергии оказывает существенное влияние на их распространенность и популярность. Ведь довольно часто потребитель сталкивается с тем, что именно ограничение лимитов потребляемой электроэнергии влияет на то, чтобы положить обогревающий кабель на всех необходимых участках крыши.

эксплуатационные затраты в основном определяются стоимостью электроэнергии, которая расходуется при работе системы

Сгод = Рн * h * s, где:

Сгод — стоимость работы системы в течение года, руб.;

Рн — номинальная мощность системы, кВт;

h — количество часов работы системы в год;

s — стоимость 1 кВт/час электроэнергии, руб.

В расчете ориентировочных затрат при эксплуатации антиобледенительной системы предлагается количество часов ее работы за год вычислять следующим образом: принимается, что включение систем в работу приходится на середину ноября, а отключение на середину апреля. Получаем, что система обогрева включена 5 месяцев или 151 календарный день, работая по 24 часа в сутки. Итого — 3624 часа.

Так же допускается, что 20 % времени система, отключенная автоматикой из-за выхода температуры воздуха за пределы рабочих температур или из-за отсутствия осадков, не работает.

В результате получаем:

3624 часа * 0,8 = 2900 рабочих часов системы обогрева.

Для примера сделаем расчет годовой стоимости эксплуатации некоей антиобледенительной системы с резистивными греющими кабелями, общая длина кабеля 100 м, номинальная мощность — 3 кВт:

Сгод = Рн * h * 3 = 3 кВт* 2900 час. * 1,05 руб/кВт.час = 9135 руб.

Для саморегулируемых обогревающих систем, за счет автоматического регулирования тепловыделения в ответ на изменение температуры окружающей среды, расход электроэнергии снижается на 10 — 15 %.

Наиболее благоприятные условия для образования наледи – это колебания температуры от +3 до +5 °С днем и до — 10 °С ночью. Соответственно включение греющего кабеля при температуре выше +5°С не имеет смысла, т.к. снег и лед тают сами.

Пример расчета системы кабельного обогрева

Приведем пример расчета обогрева водосточной системы. При этом: длина желобов будет составлять 20 м, а ширина 15 см; длина водосточных труб - 10 м, а сечение 9 см.

Длину желобов перемножим на число ниток: 20 х 2=40 м. Получаем общую длину провода для горизонтальных участков системы.
Для водосточных труб достаточно одной нитки кабеля, добавляем еще 10 м провода.
Суммируем общую длину кабеля для обогревающей системы: 40м + 10м = 50 м.
Оптимальная мощность провода для климатических условий примера равна 30 Вт/пог. м.
Для расчета общей мощности обогревательной сети умножим вышеуказанный параметр на общую длину провода: 30 х 50=1500 Вт.

Аналогичным образом рассчитывается обогрев крыши на ее свесах и ендовах.

Монтаж системы антиобледенения

Этапы работы:

На свесах крыши в одну нитку кладется резистивный кабель. Делается это зигзагами, чтобы провод не оборвался при сходе снеговой шапки. Нитка крепится к основанию двухсторонней клеящей лентой либо герметиком.
В лотках провод протягивается в 2-3 нитки. Крепится он там с помощью пластмассовых планок.
В водосточных трубах монтируется в 1-2 нити саморегулирующийся кабель. Крепится он монтажной лентой.
С помощью монтажных коробов, через которые сопрягаются кабели, сеть разветвляется по крыше.
В водоприемниках плоской кровли и внизу труб кабель можно крепить при помощи заклепок.
После укладки кабеля следует проконтролировать соответствие его протяженности необходимому обогреву элементов кровли. Затем ставятся коробки с управляющими включателями для обогрева крыши.
После того, как силовой провод уложен, монтируется сигнальный кабель. Он подключается к термостату.

Ранней весной и поздней осенью все домовладельцы сталкиваются с проблемой обмерзания кровельных скатов и замерзания внутри водостоков талой воды. Если ее своевременно не решить, безопасности людей, как и сохранности их имущества, будут угрожать срывающиеся с крыши крупные сосульки и смерзшиеся комья снега.

Хорошее решение – обогрев водостоков, что позволит предотвратить образование наледи. В этом материале речь пойдет о том, для чего нужно обустраивать систему водостока обогревом. Также мы расскажем о том, какие материалы для этого потребуются и подробно опишем суть процесса.

В зимние месяцы в большинстве регионов на территории нашей страны господствуют морозы и обильные осадки. В результате на кровле накапливаются большие массы снега. Повышение температуры провоцирует сначала их подтаивание, а позже и активное таяние.

Днем растаявшая вода сбегает на края крыши и в водостоки. Ночью она замерзает, что приводит к постепенному разрушению элементов кровли и водостоков.

Такая картина типична для межсезонья. Если не принять меры, лед и снег обрушатся на землю. При этом может быть поврежден фасад, водостоки, припаркованные внизу машины

На краях крыши скапливаются сосульки и конгломерат из смерзшегося снега и льда. Время от времени они срываются вниз, угрожая безопасности находящихся внизу людей и их имуществу, целостности водосточной системы и элементам декора фасада.

Предотвратить все эти неприятности можно только путем обеспечения беспрепятственного отвода растаявшей воды. Это возможно только при условии обогрева краев кровли и .

Бывает, что в целях удешевления стоимости системы обогрева ее укладывают только на поверхность кровли. Владелец пребывает в полной уверенности, что этого будет вполне достаточно.

Однако это не так. Вода будет поступать в водосточные желоба и трубы, где в конце дня и замерзнет, поскольку обогрева там нет. Водостоки окажутся забитыми льдом, поэтому не смогут принимать талую воду. Помимо этого появляется опасность их механического повреждения.

Таким образом, чтобы получить хороший результат, следует обустраивать обогрев кровли и окружающих ее водостоков. В большинстве случаев греющий кабель монтируется на кровельные карнизы, внутри желобов водостока и в воронках, на участках стыков фрагментов крыши, по линиям ендов.

Кроме того, обогрев обязательно должен присутствовать по всей длине водосточных труб, в водосборниках и дренажных лотках.

Галерея изображений

Расчет системы обогрева

Специалисты советуют выбирать для системы обогрева кровли и водостоков кабели мощностью не меньше 25-30 Вт на метр. Нужно знать, что греющие кабели обоих типов используются и для других целей. Для обустройства теплых полов, например, но их мощность намного ниже.

Перед тем, как приступить к расчетам мощности, нужно определиться с тем, как будут обогреваться все элементы системы. На рисунке представлены примеры возможной организации обогрева желобов и водостоков

Потребляемая мощность оценивается в активном режиме. Это период, когда система работает с максимальной нагрузкой. Длится он суммарно от 11 до 33% всего периода холодов, который условно длится с середины ноября до середины марта. Это средние значения, для каждой местности они разные. Мощность системы нужно вычислять.

Для ее определения необходимо знать параметры водосточной системы.

Приведем пример расчетов для стандартной конструкции с сечением вертикального водостока 80-100 мм, диаметр трубы-желоба 120-150 мм.

Нужно точно замерить длины всех желобов для стока воды и сложить получившиеся величины.
Результат необходимо умножить на два. Это длина кабеля, который будет проложен по горизонтальному участку системы обогрева.
Измеряется длина всех вертикальных водостоков. Полученные величины складываются.
Длина вертикального участка системы равна общей длине водостоков, поскольку в этом случае будет достаточно одной линии кабеля.
Вычисленные длины обоих участков системы обогрева складываются.
Полученный результат умножается на 25. В результате получается мощность электрообогрева в активном режиме.

Такие расчеты считаются приблизительными. Более точно все можно рассчитать, если воспользоваться специальным калькулятором на одном из интернет сайтов. Если самостоятельные расчеты сложны, стоит пригласить специалиста.

Выбор места для укладки кабеля

Собственно, система обогрева для водостоков не так уж и сложна, однако чтобы она работала максимально эффективно, следует укладывать кабель на всех участках, где образуется наледь, и в местах схода растаявшего снега.

В кровельных ендовах кабель монтируется вниз и вверх, протяженностью на две трети ендовы. Минимум – в 1 м от начала свеса. На каждый квадратный метр ендовы должно приходиться 250-300 Вт мощности.

На плоских участках крыши обустраивают обогрев фрагмента кровли, находящегося непосредственно перед водосбором. Так талая вода будет беспрепятственно попадать в трубу

По кромке карниза провод укладывается в виде змейки. Шаг змейки для мягких кровель – 35-40 см, на жестких кровлях его делают кратным рисунку. Длина петель выбирается с таким расчетом, чтобы на обогреваемой поверхности не возникало зон холода, иначе здесь будет образовываться наледь. Кабель укладывается на линии отрыва воды по капельнику. Это может быть 1-3 нити, выбор осуществляется исходя из конструкции системы.

Греющий кабель монтируется внутри водосточных желобов. Обычно здесь укладываются две нити, мощность подбирается в зависимости от диаметра желоба. Внутри водостоков укладывается одна греющая жила. Особое внимание следует уделить выходам труб и воронкам. Обычно здесь требуется дополнительный обогрев.

Технология обустройства системы обогрева

Предлагаем изучить подробную инструкцию по монтажу системы обогрева кровли и водостоков своими руками. Процесс устройства греющей системы для водостоков включает ряд стандартных шагов: