Обогрев водостоков греющим кабелем
Водосточная система кровли состоит из водосборных лотков, водосточных труб и ливневой канализации и может быть самостоятельным объектом обогрева (без края кровли). Это возможно в случае, когда конфигурация кровли позволяет избежать значительного скопления снежных масс и льда (достаточно крутой скат, хорошая теплоизоляция и т.д.).
Система антиобледенения препятствует засорам водостоков льдом, образованным в результате подтаивания снега на скатах кровли и в водосборных лотках, продлевая срок службы объекта.
Для обогрева обязательно используется кабель с UF-защитой, для предотвращения растрескивания оболочки и нарушения конструкции под действием ультрафиолетового излучения.
Кроме того для антиоблединительных систем используется только кабель с защитной оплеткой (экраном), чтобы исключить механические повреждения.
Состав системы:
- Греющий кабель
- Крепления
- Система управления
- Система питания
При проектировании обогрева водосточной системы кровли учитывается общая длина водосборных лотков/желобов, водосточных труб и количество других элементов (воронок, капельников, водометов). Исходя из этого определяется общая мощность и подбирается система управления обогревом.
Состав системы обогрева водостоков
Саморегулирующийся кабель
Резистивный или саморегулирующийся. Резистивный кабель дешевле, он продается готовыми секциями определенной общей мощности, которая напрямую зависит от его длины. Саморегулирующийся греющий кабель нарезается секциями любой длины, не боится перегрева и может использоваться даже без терморегулятора (если подключено не более 1 линии обогрева).
Подробнее о кабелях для водостоковКрепления для греющего кабеля
Для монтажа системы обогрева в лотках и водостоках используется перфорированная монтажная лента, зажимы (в зависимости от количества ниток кабеля), трос или цепь для прокладки кабеля в водосточной трубе, а также саморезы.
Система управления обогрева
Система представлена чаще всего шкафом управления, выполняющего защитную функцию. Применение шкафа управления позволяет системе работать в автоматическом режиме при помощи датчиков температуры и терморегуляторов. В системах мощностью менее 1,5 кВт может быть применен только терморегулятор с датчиками температуры и влажности, но для большей надежности систему оснащают автоматами дифференциальной защиты.
Система питания
Сечение питающего провода определяется мощностью системы в момент старта (стартовым током).
Подробнее о стартовых токах системы обогреваПример укладки кабеля на водостоках кровли
Расчетная длина нагревательных секцийРежим работы системы обогрева водостока
Задача системы обогрева водостока – препятствие замерзанию воды и скоплению льда в водосборных лотках и водосточных трубах. Режим работы настраивается таким образом, чтобы снег стаивал по мере выпадения. Схематично это можно изобразить так:
Система управления настраивается таким образом, чтобы обеспечивать работу греющего кабеля в диапазоне -15°С…+5°С. В этом диапазоне температур наиболее вероятно выпадение осадков и стаивание происходит эффективнее.
- При температуре меньше -15°С работа системы не целесообразна, так как во первых – в мороз снегопады маловероятны, а во вторых при низких температурах мощность кабеля будет недостаточной для отведения талой воды. В этом случае подтаеный снег будет заледеневать, закупоривая водосточные трубы.
- В диапазоне -15°С…+5°С система включается и происходит стаивание снега. Датчики температуры устанавливаются на северной стороне здания.
- При температуре выше +5°С система отключается.
Выбор мощности саморегулирующегося греющего кабеля для водостока
| Металлические желоба и лотки | мощность 40 Вт/м |
диаметр 100-150мм | в 2 нитки |
| диаметр более 150мм | в 3 нитки и более | ||
| Пластиковые желоба и лотки | мощность 30 Вт/м |
диаметр 100-150мм | в 2 нитки |
| диаметр более 150мм | в 3 нитки и более | ||
| Металлические водосточные трубы | мощность 40 Вт/м |
диаметр 80-150мм | в 1 нитку |
| диаметр более 150мм | в 2 нитки | ||
| Пластиковые водосточные трубы | мощность 30 Вт/м |
диаметр 80-150мм | в 1 нитку |
| диаметр более 150мм | в 2 нитки |
В южных регионах возможно использование греющего кабеля 24 Вт/м, так как при отсутствии суровых морозов этой мощности достаточно для прогрева системы и успешного стаивания снега в водостоках.
Расчет длины греющего кабеля для водостоков
При расчетах учитывается длина всех обогреваемых водосточных труб и водосборных лотков, а также наличие дополнительных элементов (воронок, капельников, водометов и так далее). Исходя из принципов приведенных выше расчитывается общая длина кабеля, необходимого для системы обогрева.
Например, имеется:
общая длина пластиковых желобов диаметром 150мм – 54м,
общая длина 4 пластиковых водосточных труб высотой 6м диаметром 150 — 36м.
Укладываем кабель в водосборных лотках в 2 нитки, и в 1 нитку в водосточных трубах- получаем 108м+36м=144м греющего кабеля мощностью 30Вт/м.
Кроме того закладываем дополнительную длину для усиления нижней части водосточной трубы, прибавляя на каждый водосток по 1-1,5м греющего кабеля.
При расчетах системы необходимо учитывать максимальную длину секции греющего кабеля.
Для греющего кабеля 30 Вт/м с экраном – максимальная длина секции – 75м.
Для греющего кабеля 40 Вт/м с экраном – максимальная длина секции – 55м.
Исходя из максимальной длины рассчитывается количество отрезков кабеля, и далее подбираются комплектующие (соединительные коробки, комплекты для муфтирования, крепления и элементы управления).
Обогрев основных элементов водосточной системы
Обогрев водосборного лотка
Обогрев воронки
Обогрев капельника
Обогрев водомета
Саморегулирующийся кабель для кровли с UF-защитой
Саморегулирующийся кабель SRL 30-2CR- Мощность: 30 Вт
- Назначение: трубопровод / резервуар / кровля
- Тип: саморегулирующийся
- Вид: низкотемпературный
- Применение: без взрывозащиты
Оптовый прайс
Саморегулирующийся кабель SAMREG 24-2CR- Мощность: 24 Вт
- Назначение: трубопровод / резервуар
- Тип: саморегулирующийся
- Вид: низкотемпературный
- Применение: без взрывозащиты
- Maкс. температура (рабочая): 65 °C
Оптовый прайс
Саморегулирующийся кабель SAMREG 30-2CR- Мощность: 30 Вт
- Назначение: трубопровод / резервуар / кровля
- Тип: саморегулирующийся
- Вид: низкотемпературный
- Применение: без взрывозащиты
- Maкс. температура (рабочая): 65 °C
Оптовый прайс
Саморегулирующийся кабель SAMREG 40-2CR- Мощность: 40 Вт
- Назначение: трубопровод / резервуар / кровля
- Тип: саморегулирующийся
- Вид: низкотемпературный
- Применение: без взрывозащиты
- Maкс. температура (рабочая): 65 °C
Оптовый прайс
В разделПримеры обогрева кровли и водостоков
Другие статьи на тему
Бесплатный расчет обогрева водостоков за 2 часа
- Рассчитаем требуемую мощность
- Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
- Порекомендуем удобную систему управления
Спасибо, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время
Заполните обязательные поля
Расчеты будут отправлены на Ваш e-mail, внимательно проверьте данные при отправке.
В зимние оттепели и периоды межсезонья работа водосточных систем подвергается риску. В желобах и трубах происходит образование наледи, которая способна быстро нарастать и формировать целые ледяные пробки. Они замедляют работу водосточной системы, а иногда и полностью ее блокируют.
Ко всему прочему намерзший лед увеличивает вес водостоков, приводя к их обрушениям и разрывам. Избежать подобных последствий можно при помощи систем антиобледенения, основным элементом которых является греющий кабель для водостока и кровли.
Начнем с главных понятий. Что такое греющий кабель? Это проводник тока, способный преобразовывать электрическую энергию в тепловую. Количество выделяемого тепла зависит от силы тока и сопротивления токопроводящего материала. Если вспомнить курс школьной физики, то окажется, что такой способностью обладает любой проводник. Но! Для кабеля электропроводки подобный тепловой эффект является нежелательным, поэтому за счет конструкции его стараются снизить. А для греющего кабеля – наоборот. Чем больше тепла он будет способен преобразовать из электроэнергии, тем лучше.
В системе антиобледенения греющий кабель выполняет важнейшую функцию нагрева элементов водостока и кровли, благодаря чему образование наледи, сосулек и снежных навесов становится невозможным.
Электрообогрев предотвращает:
- образование сосулек на водостоках и краях кровли;
- закупорку водостоков льдом;
- обрушение или деформацию желобов под весом льда, сосулек и снежных масс;
- разрыв труб под воздействием льда.
Электрические кабели для обогрева водоотводов и кровли работают в сложных условиях – под воздействием влаги, отрицательных температур, механических нагрузок. Поэтому необходимо, чтобы кабели обладали следующим набором характеристик:
- герметичностью оболочки и стойкостью к атмосферной влаге;
- стойкостью к УФ-излучению;
- способностью не изменять свои свойства при высоких и низких (отрицательных) температурах;
- высокой механической прочностью, позволяющей противостоять нагрузкам от снега и льда;
- безопасностью, связанной с высокими электроизоляционными свойствами.
Поставляются кабели в бухтах или готовых греющих секциях – отрезанных фрагментах фиксированной длины с муфтой и питающим проводом для подключения к сети.
Секции – более удобный вариант, монтировать который проще. Кабель в бухтах, как правило, применяют для водоотливов и кровель сложной конфигурации, для которых стандартные секции не подходят.
Системы антиобледенения способны работать на базе двух типов греющих кабелей: резистивных и саморегулирующихся. Разберем особенности каждого из них.
Тип #1. Резистивные кабели
Самый обычный, традиционный вариант, характеризующийся одинаковой выходной мощностью по всей длине и одинаковым тепловыделением. Для обогрева водостоков применяют резистивные кабели c тепловыделением 15-30 Вт/м и рабочей температурой до 250°С.
Резистивный кабель для обогрева водостоков имеет постоянное сопротивление и нагревается одинаково по всей своей поверхности. Степень нагрева зависит только от силы тока, без оглядки на внешние условия. А эти условия для разных частей кабеля могут отличаться.
Например, один участок провода может находиться под открытым небом, другой – в трубе, третий – скрываться под листвой или под снегом. Чтобы предотвратить появление наледи на каждом из этих участков нужно разное количество тепла. Но резистивный кабель не может самоподстраиваться и изменять степень своего нагрева. Любая его часть будет иметь одинаковую мощн
Водосточная система обустраивается для защиты несущих конструкций дома: крыши, стен, фундамента – от разрушающего воздействия дождевой и талой воды. Но и самому водостоку нужна защита, ведь в холодное время года ему приходится пройти через серьёзные испытания, связанные с образованием наледи, в результате чего происходит снижение пропускной способности вплоть до полной неэффективности и поломки из-за слишком большого веса намёрзшего льда.
Система обогрева водостока, основным элементом которой является греющий кабель, помогает справиться с этими проблемами, облегчает водоотведение.
Зачем нужен греющий кабель?
Из-за образования ледяных заторов снижается пропускная способность желобов и труб, увеличивается нагрузка на конструкцию, что может привести к поломке водостока, разрушению прилегающих к кровле участков фасада. В светлое время суток вода будет проникать в стены и перекрытия, а ночью – замерзать, нанося всё больший вред.
Протечки могут стать причиной порчи внутренней отделки помещений, образования в доме грибков, развития вредоносных микроорганизмов. Но и это не самое страшное. Сосульки и ледяные глыбы, сползающие с крыши в оттепель, смертельно опасны для проходящих вблизи стен людей и чреваты серьёзной поломкой стоящей у дома техники.
Исправить уже возникшие последствия намерзания льда на крыше и в водостоке удаётся не всегда, поэтому бороться с этой проблемой лучше путём проведения профилактики. И хотя регулярная очистка крыши и водостока требует серьёзных усилий, эти работы необходимы.
Оборудование системы антиобледенения, состоящей из греющего кабеля и вспомогательных элементов: блока питания, проводящего кабеля, узла защитного отключения (УЗО), терморегулятора, а также соединительных и крепёжных элементов, позволяет упростить обслуживание водостока.
Особенно актуальна установка системы антиобледенения для:
- многоэтажных домов, где сложнее обслуживание водостока и больше высота падения сосулек;
- домов с мансардной крышей: так как крыша над отапливаемым помещением прогревается, снег на кровле тает и увеличивается объем талой воды, поступающей в водосток.
Задача нагревающего кабеля – не давать воде замёрзнуть в желобах и трубах водостока, а также на проблемных участках, где вода может проникнуть в несущие конструкции дома. Температура кабеля может регулироваться вручную или автоматически.
Обратите внимание! В рабочем режиме система антиобледенения находится не всегда – необходимость в её включении появляется в периоды колебания суточной температуры около 0 градусов Цельсия. Обычно такие колебания происходят осенью и весной, когда днём может быть довольно тепло, а по ночам наблюдаются заморозки.
Особенности установки
Различные конфигурации крыши и водостока требуют индивидуального подхода к выбору мест расположения греющих кабелей и форме теплового контура.
Основные места установки греющего кабеля:
- горизонтальные и наклонные жёлоба водостока,
- водосточные трубы,
- свесы крыши,
- места примыкания к смежным стенам,
- ендовы – стыки скатов крыши,
Способы укладки кабеля в разных местах расположения отличаются: на плоскостях формируется змейка, на узких и длинных участках протягивают прямые нити.
Кроме греющего кабеля для устройства полноценной системы антиобледенения потребуются:
- блок питания и “холодный” кабель в двойной оплётке для подачи питания на тепловой контур;
- терморегулятор для регулировки температуры в контуре;
- узел защитного отключения для предотвращения возгорания в случае нарушения целостности самого кабеля или его оплётки;
- муфты для соединения участков контура;
- крепежи;
- герметик.
В желобах водостока
В желобах кабель протягивают в две нити параллельно с отступом 10-15 см.
При ширине трубы до 10 см в ней протягивают одну нить, при увеличении диаметра на каждые 20 см прибавляют ещё по одной нити.
Уложенные нити необходимо зафиксировать монтажной лентой, стальными зажимами или уложить в пластиковые клипсы. Фиксирующие элементы размещают через каждые 25-50 см.
На концах трубы, чтобы увеличить площадь обогрева, закрепляют кабель по спирали или делают свисающую петлю для стока воды.
Места крепления фиксирующих элементов (стальных скоб или монтажной ленты) к частям водостока обрабатывают силиконовым герметиком, чтобы предотвратить протечки.
По краю крыши
Способ размещения нагревательного элемента на краю крыши зависит от формы кровли и кровельного материала, наличия или отсутствия водостока. По поверхности кровли вдоль свеса укладывают змейку из нагревающего кабеля.
Змейка укладывается согласно рисунку кровельного материала:
- по волновым материалам – нижние точки змейки крепятся в нижних точках волны кровли, верхние точки змейки – на гребнях кровельного материала;
- по листовым материалам кабель протягивают вдоль каждого шва по обе стороны от него, а нижнюю часть змейки тянут горизонтально по водосточному желобу, получается контур в виде буквы “Ш”.
При этом ширина контура подбирается таким образом, чтобы занять участок, наиболее подверженный образованию наледи. Обычно достаточно 35-40 см, но в случае небольшого угла наклона крыши или наличия мансардного этажа, ширину змейки можно увеличить.
Обратите внимание! При отсутствии водосточных желобов, кабель монтируют так, чтобы нижний конец в виде петли свисал с крыши, тем самым обеспечивая возможность воде, не попадая на стены, стекать вниз.
В местах примыкания крыши к стенам и на ендовах
Участки, где кровля образует вогнутый угол, наиболее подвержены скапливанию снега и дождевой воды. При малейшем нарушении герметичности покрова влага проникает внутрь конструкции. К таким зонам риска относятся места примыкания кровли к стенам и вогнутые стыки скатов крыши – ендовы.
Чтобы талая вода не задерживалась, вдоль соединения от нижней точки протягивают греющий кабель в две нити, не доходя трети до верхнего края. В ендовах кабель протягивают по обе стороны линии соединения, в примыканиях стены и кровли – в 5-8 см от стены. Расстояние между параллельными кабелями – от 10 до 15 см.
Технические требования
Системы антиобледенения должны выдерживать все капризы природы, не теряя эффективности. А так как по тепловому контуру проходит ток, нарушение целостности контура может стать причиной электрического удара или пожара.
К нагревающему кабелю предъявляются серьёзные требования, соответствие которым сделает систему не только эффективной, но долговечной и безопасной.
Используемый кабель должен иметь следующие качества:
- герметичность внешней оплётки,
- высокий уровень электроизоляции,
- устойчивость к сдавливанию,
- устойчивость к воде и ультрафиолету,
- сохранение всех свойств при любых температурах,
Виды нагревательных кабелей
Модельный ряд греющих кабелей невелик, выделяют всего два типа:
- резистивный – нагревающийся равномерно по всей длине;
- саморегулирующийся – реагирующий на изменения температуры окружающей среды.
Резистивные кабели
При замыкании электроцепи такой кабель нагревается равномерно из-за однородного состава нагревающей жилы.
Типы резистивных кабелей:
- Одножильный последовательный – имеет примитивную конструкцию: провод, закрытый экранирующей оплёткой и полимерной оболочкой. Оплётка выполняет роль заземления и снижает уровень электромагнитного излучения. Внешняя оболочка защищает провод от механического воздействия и служит для изоляции.
- Двужильный последовательный – состоит из двух изолированных жил, проводящих ток в противоположных направлениях, экранирующей оплётки и изолирующей оболочки. Такое строение кабеля позволяет нивелировать электромагнитное излучение.
- Зональный – состоит из двух изолированных параллельных жил и нихромовой спирали, оплётки и внешней изоляции. Изоляция токопроводящих жил имеет окна, через которые нагревающая спираль замыкается то на первой, то на второй жиле, образуя независимые зоны выделения тепла.
Последовательные кабели нельзя нарезать, так как при этом меняется сопротивление нагревающих жил и уровень нагрева. Эти кабели дешёвы, просты и удобны в монтаже, так как благодаря простоте конструкции обладают гибкостью. В эксплуатации тепловой контур малоэффективен и подвержен перегреву, так как нагревается везде одинаково. Вышедший из строя кабель восстановить уже не удастся.
Зональный кабель немного дороже последовательного, но перегрев одной зоны не грозит отключением – ток течёт по параллельной зоне. В монтаже удобен, его можно нарезать на куски, но с учётом того, что длина отрезков кратна длине тепловыделяющей зоны. В противном случае тепловыделяющая зона окажется разомкнута и греться кабель не будет.
Саморегулирующийся кабель
Такой нагревательный элемент имеет сложное строение, позволяющее реагировать на изменения температуры атмосферы.
В составе кабеля:
- две токопроводящих жилы,
- прослойка-полупроводник;
- изолирующий слой,
- оплётка,
- внешняя изоляция.
Саморегулируемость обеспечивает полупроводниковая прослойка: при снижении температуры вокруг участка кабеля уменьшается сопротивление прослойки и кабель нагревается, при повышении внешней температуры участок кабеля остывает. Саморегуляция в кабеле происходит без использования дополнительных устройств, уровень нагрева зависит от условий на конкретном участке.
Благодаря двойному слою изоляции, кабель надёжно защищён от механического воздействия.
Для монтажа теплового контура кабель можно нарезать на отрезки любой необходимой длины. Особая структура обеспечивает эффективность системы антиобледенения, экономит энергию и предотвращает перегрев участков, обеспечивая долгий срок службы теплового контура.
Минусы саморегулирующихся кабелей:
- высокая стоимость кабелей – в 2 и более раза выше цены резистивных;
- долгое прогревание системы после включения.
Инструкция Обогрев Кровли Водостока Желоба
Под системой управления подразумевают шкаф управления, специальные терморегуляторы, датчики температуры, осадков и воды, пускорегулирующую и защитную аппаратуру. Особое внимание следует уделить терморегулирующей аппаратуре, так как во многом эффективность системы антиобледенения кровли зависит от алгоритма работы терморегулятора.
Метеостанция
Наиболее эффективный алгоритм работы реализован в специализированных терморегуляторах, которые часто называют метеостанциями. За счет наличия ряда датчиков, фиксирующих одновременно несколько параметров влияющих на формирование ледяных и снежных массивов на кровле. Метеостанции могут иметь датчик температуры окружающего воздуха, датчик, фиксирующий осадки и остаточную влагу на кровле. Метеостанции имеют несколько предустановленных программ работы и функцию временной задержки отключения обогрева после окончания осадков. Кроме этого метеостанции позволяют экономить значительное количество электроэнергии, затрачиваемой на работу системы. Часто экономия достигает до 80%.
Терморегулятор с датчиком температуры окружающей среды.
Для работы небольших систем антиобледенения или обогрева отдельных элементов кровли можно применять двух диапазонный терморегулятор с датчиком температуры воздуха, выставив температуру включения и отключения системы, вы ограничите ее работу в необходимом вам температурном коридоре, как правило, он составляет от +5 °С до -15 °С.
Такой диапазон температур не случаен, он позволяет охватить все негативные температуры, которые могут повлиять на образовании наледи. Стоит отметить, что работа системы антиобледенения кровли при температуре ниже -15 °С не целесообразна. На, то есть несколько причин. Во-первых, при температуре ниже -15 °С осадки выпадают крайне редко. Во-вторых, при данных температурах наледь уже не образовывается. Именно по этим причинам принято ограничивать нижний температурный предел на уровне -15 °С.
При создании проекта кровли обычно стараются учесть вероятность нагрузки от осадков. Если такие расчеты проведены неправильно, то может произойти обрушение всей конструкции. В некоторые зимы снега выпадает больше, чем обычно. Чтобы не пострадать от этого, понадобится монтаж обогрева водостоков.
Почему скапливается лед
Причины появления наледи относятся к внешним и внутренним факторам:
- Частые изменения температуры. Это приводит к тому, что слой снега, который уже лежал, мог подтаять, после температура упала, он замерз и его накрыл следующий.
- Несоблюдение угла ската крыши. Он должен рассчитываться в согласии с климатическими особенностями конкретной территории.
- Непрочищенные сливные каналы. В осенний период желоба могло засыпать листвой. Она забивает отверстия, что препятствует оттоку воды.
- Недостаточное утепление чердачного пространства.
- Наличие мансардного помещения. При использовании чердачного помещения как жилого выделяется пар, кроме того, это приводит к повышению температуры настила. От этого снег подтаивает, и вода замерзает на морозе.
- Нерегулярная очистка крыши.
Чем грозит обледенение водостоков
Система обогрева водостоков обычно монтируется совместно с обогревом некоторых участков кровли. Перед устройством такого типа стоят следующие задачи:
- Удаление сосулек и намерзших наплывов на кровле.
- Предотвращение прогнивания кровельного настила вследствие скопления влаги.
- Освобождение отверстий от заторов для прохождения жидкости.
- Предотвращение резких перепадов температуры, что может привести к повреждению некоторых материалов.
- Уменьшение веса налегающего слоя осадков, чтобы снизить нагрузку.
- Продление срока службы настила и всей стропильной системы.
- Автоматизация очистки крыши.
Монтируется обычно вместе с обогревом крыши
Принцип действия системы обогрева
Система обогрева действует в автоматическом режиме. Вмешательство пользователя практически не требуется. Это обеспечивается тем, что в конструкции предусматривается наличие специального датчика, который непрерывно получает данные о температуре окружающей среды. Он передает сигнал к регулятору, который замыкает цепь подачи электрического тока и уже нагревательные элементы вступают в действие, разогревая слой снежного покрова или льда.
Состав системы обогрева
При необходимости активацию можно произвести вручную, обычно для этого предусмотрен дополнительный переключатель.
Выбираем тип греющего кабеля
Основой всего механизма является греющий кабель. Для кого-то это понятие является чем-то новым, но на самом деле такие решения применяются уже не один год.
Греющий кабель резистивный
Резистивный. По внешнему виду он напоминает обыкновенный одножильный или многожильный алюминиевый кабель в оплетке. Нагревание происходит за счет внутреннего сопротивления проводника. Температура легко поддерживается на одном уровне, что гарантирует надежность системы. Обычно он находится в доступной ценовой категории.
Саморегулирующийся
Саморегулирующийся. Строение этого проводника сложнее, а также выше его стоимость. Как следует из названия, этот кабель может функционировать автономно, без участия пользователя. Это значит, что на различных участках может быть разная температура. Объясняется это следующим механизмом: между двумя жилами находится изолятор, который в определенной мере пропускает электрическую энергию. Чем ниже температура, тем ниже сопротивление, тем больше тока проходит, и тем больше происходит нагревание. После разогрева сопротивление повышается и проходимость уменьшается.
Каждый из этих вариантов обладает своими сильными и слабыми сторонами. Резистивный:
- быстрый разогрев;
- простота монтажа двухжильного кабеля;
- простота расчета мощности на погонный метр;
- нет особых нюансов с подключением.
К недостаткам можно отнести:
- необходимость укладки конкретной заявленной длины;
- перерасход электроэнергии на неравномерных участках;
- в качестве проверки до монтажа доступно только измерение сопротивления.
К плюсам саморегулирующегося относятся:
- возможность использования без терморегулятора;
- монтаж отрезка произвольной длины;
- устойчивость к физическому воздействию;
- более экономичное потребление по сравнению с резистивным;
- устойчивость к перепадам напряжения;
Некоторые минусы:
- сравнительно высокая цена;
- медленный разогрев;
- высокая стартовая мощность.
В некоторых ситуациях ради экономии средств эти два вида комбинируют. Например, по скату крыши, где покров снега или льда примерно одинаковый, пускают резистивный, а в желоба, стоки и воронки укладывают саморегулирующийся кабель.
Проектирование
Монтаж системы обогрева
Кроме самой нагревательной основы еще понадобятся некоторые компоненты:
- Датчик температуры. Лучшим вариантом будет небольшая метеорологическая станция. Она сможет отслеживать не только температуру, но и влажность, а также уровень осадков.
- Терморегулятор. Для таких целей преимущество отдается электронному изделию. Он более точно отслеживает колебания и выдерживает достаточные нагрузки.
- Холодный кабель. Обычно берется в двойной оплетке. Он будет служить силовым для подключения нагрузки. Сечение подбирается в зависимости от общего потребления системы.
- Сигнальные кабеля. Применяются для датчиков температуры и влажности.
- Автоматический выключатель. Количество полюсов будет зависеть от входящей сети.
- Монтажные коробки. Одна понадобится для терморегулятора, одна для автомата, если он не будет установлен в общем щите и еще одна для метеостанции.
- УЗО. Обязательный элемент. Это устройство позволит отслеживать малейшие утечки и сразу же прекращать подачу электрического тока, чтобы защитить всех жителей дома.
- Муфты для герметичного подключения кабелей. Крепежный материал в виде саморезов, дюбелей, скоб для провода.
Схема подключения греющего кабеля
Теперь необходимо вычислить, какая длина греющего кабеля потребуется. Для этого нужно измерить длину всех горизонтальных и вертикальных участков. Обычно в водосточный желоб укладывается две нитки, поэтому полученный результат нужно умножить на два. Для вертикальной водосточной трубы также две, но нижнюю часть важно дополнительно утеплить, т. к. она находится ближе к земле и может сильнее промерзать. К получившемуся результату следует прибавить около 10% запаса. Он уйдет на то, чтобы сделать дополнительные витки в воронках. Длина отрезка, который будет находиться на крыше, зависит от того, какой способ монтажа будет выбран. Он может осуществляться в несколько ниток или змейкой. Высота петли змейки подбирается согласно рисунку уложенного настила, но она не должна быть меньше ширины, на которую обычно образуется наледь (в среднем это значение достигает 35‒40 см). Если на крыше есть внутренний угол (ендова), то в него также обязательно укладывается греющий кабель. Минимум его нужно на ⅔ ее длины в две линии.
Правильное размещение кабеля
Мощность кабеля для каждого конкретного случая рассчитывается индивидуально, но есть несколько усредненных значений:
- В нормальных условиях за отправную точку берется мощность в 22 Вт для резистивного и 30 Вт для саморегулирующегося кабеля на 1 погонный метр.
- Для мягкой кровли и пластиковых стоков мощность на один погонный метр не должна превышать 17 Вт.
- При возможности сильного обледенения для металлического желоба допускается применение двух ниток с мощностью в 50 Вт на погонный метр.
- При большой ширине канавки могут укладываться не две, а три и больше линий.
- Если чердак холодный, то хватит 70 Вт/м2. В случае когда чердак используется под мансарду, тогда количество витков и линий рассчитывается так, чтобы получилось от 200 Вт/м2.
Теперь, зная общую протяженность всей магистрали и мощности каждого проводника, можно высчитать общее потребление. В соответствии с этим значением выбирается автоматический выключатель, сечение холодного кабеля и терморегулятор.
Установка
Рассчитываем необходимую длину
- Монтаж лучше всего осуществлять сверху вниз. Но начинать нужно не с греющего кабеля.
- Внутри помещения выбираем место расположения электрического щита. Если необходимо, при помощи перфоратора изготавливаем под него углубление. Сверлим отверстия и при помощи саморезов и дюбелей фиксируем бокс.
- Осуществляем установку автоматов для каждого отдельного контура. Здесь же монтируем терморегулятор.
- Делаем вывод сетевого кабеля. Тянуть его нужно до того уровня, где он будет соединяться с греющим.
- Под самой крышей устанавливается герметичная распределительная коробка. В нее заводится силовой провод.
- Далее необходимо тщательно вычистить все желоба и место на кровле, где планируется монтаж.
- Замеряется сопротивление греющего кабеля и значение проверяется на соответствие заявленному. Показания заносятся в паспорт.
Монтаж обогрева кровли Начинается растягивание греющего кабеля. Первым этапом осуществляется укладка на кровле. Для того чтобы закрепить его, применяются специальные пластины со скобами или решетки. Они позволяют реализовать необходимый шаг и волну змейки или расстояние между параллельными нитками.- Производится укладка в горизонтальные желоба. Для того чтобы обеспечить необходимый зазор между кабелями (он должен составлять не меньше 3 см), применяются специальные пластиковые растяжки или металлические скобы. Некоторые их виды подвешиваются на край канавки, другие необходимо зафиксировать при помощи заклепок.
- Вокруг воронки необходимо сделать несколько дополнительных витков. Здесь ни в коем случае не должно образовываться затора, это делается для быстрого оттока воды.
- Особенности монтажа Чтобы опустить провод в вертикальные трубы, применяется трос с пластиковой оплеткой. Кабеля не должны пересекаться между собой. Для этого их заблаговременно необходимо разделить при помощи специальных распорок. Внизу петля фиксируется с небольшим выступом. Сделать это можно просверлив четыре отверстия и при помощи стяжек зафиксировав проводник.
- Концы проводника подводятся к установленной коробке. Внутри осуществляется соединение с холодным проводом.
- Температурный датчик можно монтировать либо непосредственно возле стоков, либо на северной стороне дома, чтобы он мог улавливать максимально низкую температуру.
- Когда вся система смонтирована до пуска, нужно проверить УЗО. Далее подается напряжение и мониторится состояние уложенных магистралей.
Монтаж обогрева кровли Начинается растягивание греющего кабеля. Первым этапом осуществляется укладка на кровле. Для того чтобы закрепить его, применяются специальные пластины со скобами или решетки. Они позволяют реализовать необходимый шаг и волну змейки или расстояние между параллельными нитками.
Особенности монтажа Чтобы опустить провод в вертикальные трубы, применяется трос с пластиковой оплеткой. Кабеля не должны пересекаться между собой. Для этого их заблаговременно необходимо разделить при помощи специальных распорок. Внизу петля фиксируется с небольшим выступом. Сделать это можно просверлив четыре отверстия и при помощи стяжек зафиксировав проводник.
Правила монтажа саморегулирующегося кабеля
В том случае когда сток воды происходит в ливневую систему, тогда кабель нужно прокладывать и в ней на глубину промерзания. Для плоских кровель необходимо будет дополнительно применять специальные воронки с подогревом, а также уложить кабель вокруг сливных отверстий таким же образом, как и в случае с обычными воронками. На протяжении всего процесса монтажа следите за тем, чтобы не была повреждена изоляционная оболочка. Если это произойдет, то в случае с резистивным кабелем придется заменить всю магистраль.
Перед приобретением кабеля обязательно ознакомьтесь со всеми его характеристиками, а также допустимыми температурами его применения. На этапе проектирования лучше посоветоваться с профессионалами, которые уже какое-то время занимаются подобными работами. На самом деле в процессе монтажа нет ничего такого, с чем вы не сможете справиться своими руками.
Видео
Вариант монтажа греющего кабеля для обогрева водостоков представлен в следующем видеоролике:
Водостоки как система желобов и труб является непременным атрибутом любого строения. Если не отводить от здания дождевую или талую воду, которая стекает по кровле вниз, то она будет медленно, но верно разрушать отмостку и фундамент, не говоря уже о постоянных лужах под окнами, перед дверями и разводах на стенах.
При наступлении холодов на элементах водосточной системы образуются сосульки, а в некоторых местах водостока перемерзает. Это особенно часто наблюдается у домов, в которых не обустроена надежная теплоизоляция, особенно верхней части здания. Внутренние испарения ее нагревают, а тающий снег образует слой льда на всей поверхности кровли и сосульки по краям крыши.
Это влечет за собой деформацию и разрушение не только материала покрытия на краях скатов. При определенных условиях лед разрывает водосточные трубы, ломает желоба, которые на такую нагрузку не рассчитаны. Именно с целью предотвращения негативных последствий температурных перепадов следует организовать обогрев водостоков, что вполне по силам сделать своими руками. Его задача – исключить возможность кристаллизации влаги. Ведь, кроме всего прочего, лед в желобах и трубах будет препятствовать удалению жидкости со всей поверхности крыши.
Места установки нагревательных элементов
- Лотки, карнизы, желоба, водосборники.
- Водосточные трубы.
- Стыки скатов (при сложной конфигурации крыши) и другие места, где возможно скопление воды.
Что учесть
Климатические условия региона проживания. Особенно это касается суточных перепадов температуры и интенсивности выпадающих осадков.
Тип кровли — они различаются по способу отделки. Теплыми крышами считаются те, в процессе монтажа которых не проводилось их достаточное утепление. Как уже указывалось, в зимний период в чердачном помещении, мансарде из-за повышенных теплопотерь сохраняется плюсовая температура, которая подтапливает снег, лежащий на крыше.
К холодным относятся покрытия с качественной теплоизоляцией. Образование сосулек происходит только при повышении температуры наружного воздуха (при оттепели).
Вариант схемы подсоединения — параллельное или последовательное. Суммарная электрическая мощность. Придется устанавливать отдельный щиток управления со своим автоматом защиты.
Материалы для обогрева водосточной системы
Кабель резистивный
Состоит из оболочки, изоляционного слоя и центральной жилы. Так как она характеризуется определенным электрическим сопротивлением, то при прохождении по ней тока происходит выделение тепловой энергии. При неизменной его величине температура нагрева будет постоянной. Преимуществом является относительно низкая стоимость.
[box type=»info» ]По мощности кабель подбирается из расчета в среднем 20 – 50 Вт/п.м. при условии, что желоба из металла. Для пластиковых предельное значение – 17 Вт/п.м. Но есть и недостаток. Во-первых, неизменная температура нагрева, во-вторых, за ним нужен постоянный уход. Например, если он завален мусором, то начнет сильнее нагреваться и может «сгореть».[/box]Кабель резистивный зональный
Это усовершенствованный вариант предыдущего типа. Он обладает повышенной надежностью, может работать даже при частичном повреждении, более удобен в монтаже.
Кабель саморегулирующийся
Роль нагревательного элемента играет специальная матрица, которая в зависимости от изменений внешней температуры меняет свое сопротивление, тем самым автоматически регулируя степень нагрева. Цена на него более высокая, но в плане эксплуатации он привлекателен тем, что потребление электроэнергии в общем значительно ниже. Кроме того, отсутствует необходимость установки в схеме температурного датчика.
Мощность саморегулирующегося кабеля подбирается в пределах 15 – 30 Вт/п.м. Однако нужно учесть, что срок его эксплуатации меньше из-за повышенного «старения» матрицы. Кроме того, у него есть «стартовый ток», и это нужно учитывать при подборе номинала автомата защиты.
Имеются 2 варианта исполнения такого кабеля: с линейным изменением мощности и со скачкообразным. Последний тип изделия более быстро набирает необходимую температуру.
Советы
- Такая работа должна проводиться комплексно. Если не организован обогрев кровли, то монтаж системы антиобледенения только для водостока теряет всякий смысл.
Такая работа должна проводиться комплексно. Если не организован обогрев кровли, то монтаж системы антиобледенения только для водостока теряет всякий смысл. - Для обогрева именно водостоков лучше использовать кабель саморегулирующийся. А вот более дешевый, резистивный, можно использовать для кровли. Почему? На разных участках трассы образование льда происходит с различной интенсивностью. Это зависит от расположения дома, его дневной освещенности и многих других факторов. А кабель резистивный греет одинаково на всех участках. Получается перерасход энергии. Кроме того, в некоторых местах он может перегреваться.
Как вариант – прокладка резистивного кабеля только в желобах, а в трубах – саморегулирующегося.
- Для кровли холодного типа следует рассчитывать на мощность кабеля 25 – 30 Вт/п.м. При большой протяженности водостока она увеличивается. В таких случаях есть смысл организовать параллельное подключение «линий».
- Кабеля монтируют несколькими способами: обвивают вокруг желобов и труб, прокладывают вдоль (прямо или петлями). Все зависит от конкретного места установки. Критерий один – качественный обогрев поверхности.
- Необходимо предусмотреть жесткую фиксацию кабелей на элементах водостока. На них будет воздействовать не только вода, но и частички тающего льда.
- При температуре на улице ниже -10 0С систему подогрева включать не рекомендуется.
- Уложенные кабеля не должны препятствовать свободному току воды.
Конкретной рекомендации по прокладке кабелей быть не может (соотношение их длины с протяженностью водостока), расположение. Многое зависит от особенностей климата в данном регионе, материала желобов и труб, толщины их стенок, ширины (диаметра).
Причины образования наледи
Наиболее частые причины ведущие к образованию наледи можно условно разделить на 2 группы:
Технологические причины
Рис. 3: Кровля сложной формы
Природные причины
При всём многообразии причин, проявление тепловых потоков на кровле – образование льда. Все подобные кровли принято называть «теплыми». Самым безопасным вариантом, с точки зрения тепловых потерь, являются холодные вентилируемые чердаки. Однако даже в этом случае бывают неприятные исключения. Размещение под кровлей вентиляционного или иного оборудования может приводить к сильному выделению тепла в подкровельном пространстве. Сочетание локальных тепловых источников в сочетании с застойными невентилируемыми областями приводит к образованию «теплых» зон на поверхности кровли.
При проектировании КСО необходимо учитывать, что количество тепла, выделяемого кровлей, и форма кровли могут оказывать значительное влияние на потребные мощности и количество зон обогрева. Так, например, кровли с малым углом уклона будут накапливать больше снега, вода во время оттепелей будет сходить медленнее, и в ендовах для подобных конструкций необходимо закладывать большие мощности, нежели в кровлях с большим углом наклона.
3. Принцип работы КСО кровли.
Основной принцип – подвести дозированное количество тепла к месту возможного образования наледи, стаять наледь еще в начальной стадии и отвести талую воду по организованной системе водостока.
Применялись также антиоблединительные системы и на основе других физических принципов:
Но все они имели существенные недостатки, так что при прочих равных условиях кабельные системы антиобледения кровли получили наибольшее распространение на текущий момент. Необходимо понимать, что задача системы антиобледенения – борьба с появлением на крыше наледи и сосулек, а отнюдь не борьба с большими снежными массами скапливающимися на крыше. Последняя задача требует гораздо больших мощностей и соответственно большего количества кабеля, т.к. для растапливания снега требуется обогревать большие площади и задавать большие погонные мощности.
Если же стоит задача предотвратить обрушение кровли из-за превышения нагрузки в угрожаемые периоды, то для этого применяются специализированные комплексы для мониторинга толщины снежного покрова, такие как например система «Снегомер».
При превышении порогового значения на панель поступает тревожный сигнал после чего служба эксплуатации здания проводит мероприятия по очистке кровли от снега. Несмотря на то, что КСО способна эффективно решать проблемы обледенения кровли, бывают случаи, когда обледенение кровли столь обширно, что попытка решить проблему с помощью обогрева, становится экономически не вполне целесообразной (когда стоимость инсталляции КСО сравнима со стоимостью переделки кровли). В таких случаях необходимо находить компромиссные варианты, включающие в себя тепловизионное обследование, грамотное проектирование и частичную реконструкцию кровли.
Состав кабельной системы обогрева
- Подсистема нагревательных элементов
Сюда входят греющие кабели, как резистивные так и саморегулирующиеся. Они могут применяться как в виде секций различной длины так и в виде нагревательных матов. - Подсистема распределения электропитания
В эту подсистему входят силовые кабели, монтажные коробки, узлы подвода питания, сращивания и Т- и Х- разветвления, распаченые (монтажные коробки). Для простоты к этой же подсистеме относят сигнальные провода для датчиков температуры, влаги и осадков. - Подсистема управления
Управление системой обогрева может выполняться компактными терморегуляторами уличного исполнения (со встроенными датчиками), щитами управления включающими в себя защитную автоматику, и в наиболее сложных случаях шкафами управления объединёнными с оригинальными АСУ (автоматизированными системами управления). - Подсистема крепежа
Монтажные и клейкие ленты, клипсы, кронштейны, сетки, зажимы – словом все те элементы, которые служат для надежного закрепления греющих и силовых кабелей. Условно неучтенными остались только расходные материалы: клеи, мастики, метизы, дюбели, заклепки и т.п.
1. Подсистема нагревательных элементов
Общие требования к греющим кабелям эксплуатируемым на кровле Находясь на кровле, греющий кабель подвергается воздействию нескольких неблагоприятных факторов:
Механическое воздействие снежных масс, льда, нагрузки от натяжения и пр.
Необходимо так же учитывать, что возникновение внутренних напряжений может приводить к деструкции полимерных цепочек. Внешняя изоляция не должна быть излишне жесткой, иначе на месте сгибов могут появиться трещины. Это происходит даже со фторполимерной изоляцией. Внешняя изоляция должна быть одновременно эластичной и прочной. При опасности схода больших ледяных и снежных масс с верхних участков кровли следует предусматривать установку систем снегозадержания.
Ультрафиолетовое излучение.
Может приводить к деструкции полимера, из которого сделана внешняя изоляция кабеля. Такие полимеры, как поливинилхлорид и полиолефин изначально не являются фотохимически стойкими. Поэтому для изготовления изоляции кабеля для КСО кровли подойдут только полимеры с дополнительными присадками, увеличивающими стойкость к УФ- излучению. Наиболее простыми и дешёвыми присадками являются чёрная и белая сажа, но могут использоваться и более сложные и дорогие химикаты. Наиболее стойкими к УФ излучению являются силиконовые резины, фторполимеры, СПЭ, полиолефины с присадками, обладают хорошими характеристиками.
Перепады температур.
В наших условиях кабели работают в очень большом диапазоне температур от -40°С до +45°С. Температура на поверхности медной кровли в летнее время может достигать и +80°С. Кабели должны сохранять работоспособность и не разрушаться при таких температурах. Наиболее слабыми в этом отношении являются кабели с изоляцией из ПВХ. Для предохранения от разрушения при низких температурах необходимо наличие пластификаторов в составе полимерных материалов.
Также к греющим кабелям на кровле предъявляются дополнительные требования:
Пожарная безопасность
По требованиям нормативным актам, действующим на территории России, кабели не должны поддерживать горение. Материалы кабеля, если они изначально горючи, как например ПВХ, должны обязательно содержать антипиреновые присадки. Правда у антипиренов есть один недостаток – они снижают пластичность.
Электрическая безопасность
Кабели должны иметь экранирование. Следует предусматривать защиту от поражения электрическим током посредством УЗО с током отсечки 30 мА.
При проектировании систем на основе саморегулирующихся кабелей, кроме выбора материала изоляции необходимо учесть ещё один нюанс. При включении самрега некоторое время стартовые токи превышают расчетные. Причем очень короткий период, несколько секунд, ток может превышать номинал в 5…10 раз. Если стартовый ток с такими значениями будет продолжителен по времени, это вызовет негативные последствия, в том числе и для самого кабеля. Ведь высокий ток вызывает отслоение проводников от тепловыделяющей матрицы. Проблема же состоит в том, что на поверхности кровли условия включения более жёсткие, чем на поверхности трубопроводов (именно такие условия являются для многих самрегов стандартными). Связано это с тем, что кабель может находиться в воде, льду, снегу, а, как было отмечено выше, в этом случае процессы прогрева и выхода кабеля на номинал будут проходить иначе. Если кабель не рассчитан на подобные условия, последствия могут быть весьма разнообразными: от выключения автоматов защиты, до снижения срока службы кабеля, из-за значительной потери мощности — до 50% от номинальной.
Отсюда делаем следующие выводы:
Типы используемых кабелей
Кабели с постоянным сопротивлением – резистивные кабели.
Принципиально кабели этого типа делятся на одножильные и двужильные. Зональные кабели можно назвать параллельно-резистивными, они также являются двужильными.