Все мы сталкиваемся в зимне-весенний период с проблемой наледи на крышах домов.

В связи с тем, что температура в это время года очень часто переходит через нулевую отметку (в обе стороны), такие перепады и приводят к образованию кусков льда и сосулек.

Помимо того, что от этого страдают и портятся элементы кровли, так еще и весь периметр дома превращается в потенциальное минное поле.

Ты не знаешь, где и когда тебе может прилететь сверху. И хорошо, если эта глыба упадет на припаркованный автомобиль, а не на вашу голову.

С этой же бедой сталкиваются не только частники, но и городские службы. Например, в одной только Москве общая протяженность всей кровли больше, чем длина экватора!

Основные места скопления наледи это:

  • ендова
  • водосточные трубы
  • водосточный лоток
  • капельник

Решать данную проблему можно и нужно превентивно именно летом. Зимой на крыше особо не полазаешь.


Помогают в этом системы антиобледенения кровли и водостоков, выполненные на основе греющего кабеля.

Как это все выглядит в общем виде? Кабель раскидывается по водостоку и краям крыши, “холодные” концы от него заводятся в распредкоробки на стенах. По периметру и на кровле размещаются датчики температуры, влажности и осадков.




Кабеля от них тоже заводятся в общую коробку под козырьком. А оттуда вся проводка спускается в щиток управления с автоматикой.

Удовольствие хоть и недешевое (от 100 000 рублей для небольшого частного дома), но эффективное.

Содержание

Обогревать крышу или водосток?

Как подобрать материалы и все правильно смонтировать, не переплачивая за лишнее? Здесь все будет зависеть от теплоизоляции вашей крыши.

Если с ней все хорошо, теплый воздух изнутри дома просто не сможет пробраться наружу, крыша не будет нагреваться, а значит сосулькам просто не из чего будет образовываться.

В этом случае наледь возникнет только при наружных температурах не ниже -5С.

Ошибка №1 В данной ситуации не нужно обогревать саму крышу, а достаточно обойтись обогревом только водосточной системы.

Теплоизоляция и энергоэффективность, что называется рулят.

А вот при некачественной теплоизоляции крыши, снег начинает таять даже при относительно низких температурах воздуха (-10С).

В такой ситуации вода будет стекать к нижнему краю и водостокам.

Там же и будет замерзать, превращаясь в куски льда. Здесь уже потребуется проложить кабель для комплексного обогрева:

  • самой кровли
  • желобов
  • водостоков

Выбор кабеля

Ошибка №2 Обратите внимание, здесь используется совсем другой нагревательный кабель, отличный от того, что прокладывается в теплых полах внутри дома.

Его оболочка изготавливается из специального теплостойкого светостабилизированного ПВХ пластиката. Данный материал не боится воздействия ультрафиолета и жестких климатических условий.

Есть два вида такого кабеля:

  • саморегулирующийся
  • резистивный

Для обычного дома вполне сгодится второй вариант. Он имеет постоянную мощность и помимо недорогой цены, более надежен, чем саморегулирующийся.

Сколько кабеля нужно — метраж и мощность?

Как подсчитать нужный метраж кабеля? Для этого умножьте на два общую длину желоба и сливной трубы (при монтаже двух ниток обогрева).

После чего рассчитайте высоту укладки кабеля на крыше и прибавьте расстояние от конца кровли до дна желоба.



С учетом рекомендуемого шага укладки в 10-15см вы и получите длину нагревательной секции и всей системы анти-обледенения.

Ошибка №3 Не забывайте, что излишки кабеля — это такой же недостаток, как и нехватка длины.

Какой мощности выбирать кабель? При ширине желоба до 15см достаточно будет проложить одну нитку мощностью в 30-40Вт/м.

Ошибка №4 При использовании кабеля менее 30Вт/м вы столкнетесь с серьезными проблемами. Система просто не будет справляться со своими задачами при определенных температурах и обильных осадках.

Если другой мощности не нашли, закладывайте большее количество ниток.

Для желобов шире 15см потребуется уложить две нитки кабеля. Мощность та же самая – 30-40Вт/м.



Давайте рассмотрим весь цикл монтажа системы обогрева кровли и подключение автоматики для дома с крышей, имеющей плохую теплоизоляцию. То есть, когда требуется выполнить антиобледенение не только водостоков, но и самой крыши.

Монтаж системы антиобледенения крыши — материалы

Для монтажа системы анти-лед вам понадобятся следующие материалы:

  • трехжильный кабель питания 220В – ВВГ
  • щиток под аппаратуру управления
  • автоматика (полная комплектация будет приведена ниже в схемах)
  • кабель КВВГ

Это контрольный кабель, которым будут подключаться датчики.

  • датчики – осадков, влажности, температуры
  • защитные распредкоробки

Они должны иметь степень защиты IP55.

  • лента монтажная для крепления кабеля обогрева
  • оцинкованный тросик или цепь
  • крепежные клипсы
  • сам резистивный нагревательный кабель

С чего начинается монтаж? Первым делом на земле отмерьте кабель по монтажной ленте. Расстояние между лентами выбирайте от 30 до 50см.

Тут же вымеряется спуск в водосток и монтируется тросик.

Как закрепить кабель на крыше и водостоке

После этого на крыше прикручиваете крепежные клипсы или ленту.

Чтобы не было течи, не забывайте обработать места входа саморезов герметиком.

Шаг между верхним и нижним рядом клипс – 60см.

Ошибка №5 Для монтажа нагревательного кабеля на крыше применяйте только специализированный крепеж.

Забудьте про хомутики, которые часто используют для прокладки кабеля по стенам в доме.

Для отдельных видов кровли выпускаются специальные лепестки на защелках. С ними даже дырявить ничего не придется.



Есть еще метод крепежа с применением самоклеющейся герметизирующей ленты на алюминиевой основе.



Как уверяет производитель, лента имеет высокий уровень адгезии, является термостойкой и долговечной. Но все-таки большинство предпочитают сквозной крепеж кабеля, считая его более прагматичным и надежным.

Перед монтажом нагревательного кабеля обязательно проверяйте его сопротивление и целостность жил мультиметром.

Данные по сопротивлению должны быть указаны в паспорте на изделие.

Если все в порядке, укладываете кабель волнами согласно закрепленных клипс на скате крыши.




После чего, холодный конец заводится в монтажную коробку под коньком.



Секции для водостока также прозваниваются. Как между рабочими жилами, так и с защитным проводником.

Между заземляющим защитным проводником и рабочими жилами изоляция должна достигать нескольких мегом.

Такую проверку осуществляют уже не мультиметром, а мегомметром.

Все данные обязательно записывайте в паспорт, дабы потом было с чем сравнивать. Вдруг через несколько лет вам понадобится найти причину неработоспособности системы.

После всех проверок, желоб тщательно очищается от грязи и мусора.

Внутри него закрепляется монтажная лента. Чаще всего это делается на заклепках.

Но есть и бесклепочное крепление.

Лучше всего применить комбинированный вариант. Через каждые 1,0-1,5м заклепываете ленту, а посреди этих отрезков укладываете пластиковые распорки, которые просто раздвигают кабель между собой.



Горизонтальный участок кабеля укладывается в желоб, а вертикальный при помощи тросика спускается вниз по водостоку.

Обратите внимание, если у вас дома есть домашние питомцы, они очень любят погрызть такой кабель, провокационно выглядывающий из трубы.



Ошибка №6 В данной ситуации нельзя делать его выпуск на улицу, а петлю лучше запрятать внутри.

Тросик вертикального участка кабеля подвешивается на крючок.

Данный трос обязателен при высоте труб свыше 4м. Кстати, при прокладке кабеля в ендове, также зачастую применяют несущий трос.

Он воспринимает всю механическую нагрузку, защищая оболочку от повреждения.

Вместо тросика в водостоке можно использовать цепь. Она должна быть оцинкованной, дабы не ржавела от постоянного соприкосновения с водой.

Кабель через специальные распорки просто одевается на отдельные звенья.

Последнее звено сверху подвешивается на распорный прут или шпильку.

Сама шпилька должна не просто лежать поперек отверстия в водостоке, ее желательно закрепить.

Например, за ту же монтажную ленту.

Ошибка №7 Не экономьте и не опускайте кабель в трубу без такой цепи или троса.

Они выполняют защитную функцию. В случае неработоспособности системы, лед очень быстро налипает на кабель в водостоке, увеличивая его массу в несколько раз.

И чтобы его не порвало от такой нагрузки и требуется дополнительный несущий элемент.

После укладки все холодные концы кабелей заводятся в монтажную коробку.

Весь процесс повторяется на всех скатах крыши.

Если у вас есть пристройка без водостоков (гараж), на нем также размещается кабель, но таким образом, чтобы его петли свисали на несколько сантиметров вниз (5-8см).

Это так называемая схема “капающая петля”.

Монтаж и подключение автоматики для обогрева кровли

Переходим к подключению автоматики. Для управления все системой антиобледенения кровли и водостоков вам понадобятся следующие комплектующие:

  • модульный вводной автомат + УЗО с током утечки на 30мА

Либо их можно заменить на один диффавтомат с таким же током.

  • модульный пускатель с нормально открытыми контактами
  • 3-х позиционный переключатель

Для перевода системы в ручной и автоматический режимы.

  • терморегулятор или метеостанция

Мозги всей системы.

  • автоматические выключатели на обогревательные секции
  • датчики влажности, температуры, осадков

Простая схема подключения обогрева кровли

Самая простая схема состоит из одиночного терморегулятора на одну зону.

Ее используют при обогреве малых площадей.

Грубо говоря, подключили один термодатчик и выкрутили ручку регулятора (РТ 330 или другого) на нужную температуру, например, ноль градусов цельсия.

Получается, что при возникновении этой температуры, система антиобледенения будет самостоятельно запускаться и топить лед.

Схема простая, но имеет свои недостатки. Данная система не будет понимать, идет за окном снег или нет.

А значит очень часто будет бесполезно греть вашу крышу, сжигая лишние киловатты в никуда. Такой способ хоть и дешевый, но не очень экономный.

Поэтому давайте рассмотрим более рациональный вариант, с применением полноценной программируемой метеостанции и комбинацией всех датчиков.

Схема подключения датчиков и метеостанции системы антиобледенения крыши

В щитке управления монтируете все вышеперечисленные элементы. В качестве термостата возьмем модель от Spyheat SMT 527D.

Первым делом от щитка до каждой рапредкоробки, ранее установленных на стенах, необходимо протянуть трехжильный кабель питания ВВГ.

Сечение кабеля выбирайте исходя из общей мощности обогрева кровли.

Каждый кабель отдельной секции маркируется и подключается на свой автомат.



Кстати, некоторые специалисты целенаправленно отказываются от соединения силового кабеля питания с нагревательным кабелем в уличных распредкоробках. Вместо этого они монтируют переходные герметичные муфты.

С чем это связано? Коробки очень часто затекают, в результате появляются утечки по току.

А вследствие того, что в одной коробке зачастую соединяют сразу несколько секций, при утечке и срабатывании УЗО, ваша система становится полностью неработоспособной.

При стыковке разных секций через независимые муфты такого не происходит.

Помимо силовых кабелей в распаечную коробку на стенке прокладывают и контрольный 7-ми жильный кабель КВВГ. Он подключается к проводам от датчиков.

Каждая жила контрольного кабеля с обоих сторон подписывается в зависимости от вашей марки терморегулятора. Для нашей выбранной модели SMT 527D маркировка будет следующей.

  • жилы на датчик осадков – 13,14,23
  • на датчик температуры – 17,18
  • на датчик влажности – 19,20

Датчик температуры монтируется в тени, на северной стороне дома.

Ошибка №8 Нельзя его размещать под прямыми солнечными лучами или вблизи самого кабеля обогрева.

Концы кабеля заводятся в общую коробку, куда приходят все провода с щитовой и с крыши.

Датчики влажности и осадков кладут на дно желоба водостока.



Концы кабеля опять же протягиваются в общую распаечную коробку. В этой коробке провода соединяются по следующей схеме.

Сначала подключаются силовые кабеля питания 220В. Их жилы фаза-ноль-земля через опрессовку или винтовые зажимы соединяются с жилами нагревательных кабелей на крыше дома и водостока.

Каждая секция запитывается от отдельной линии. После этого можно переходить к контрольным датчикам.

  • Датчик осадков – жилы 13,14,23
  • Датчик температуры – жилы 17 и 18
  • Датчик влажности – жилы 19,20

После чего плотно закрываете коробку и переходите к сборке схемы автоматики в распредщитке.

Схема подключения для выбранного нами терморегулятора будет выглядеть следующим образом.

Имейте в виду, что терморегулятор SMD 527D имеет три независимых канала (5-6, 7-8, 9-10). На вышеприведенной схеме они условно объединены.

В действительности их можно выводить по отдельности, либо вообще задействовать только один единственный. Например 5-6.

При раздельной работе каналы будут включаться по-разному, в зависимости от срабатывания того или иного датчика. Вот алгоритм работы всей системы.

В случае, если нагрузка вашего нагревательного кабеля на кровле менее 3,5квт на канал, можно исключить из схемы пускатель, подсоединив все напрямую.

Включаете автомат питания и проверяете работоспособность системы.

В конце осени, перед каждой зимой, обязательно проверяйте все контакты в распределительных коробках и очищайте от листьев водосточные лотки.

Налипание грязи и посторонних предметов на греющий кабель нередко приводят к его выходу из строя.

Ошибка №9 Еще запомните – нельзя упускать момент запуска системы антиобледенения. Ручной режим здесь категорически не рекомендуется в качестве основного.

Допустим за ночь с отключенным кабелем прошел большой снегопад, и у вас на крыше образовалась приличная шапка снега. Если утром в минусовую температуру включить обогрев, то эта шапка скорее всего не исчезнет.

Кабель прогреет под собой всего пару сантиметров, а основная верхняя масса так и не сдвинется с места. Падающий сверху снежок, только прибавит проблем и объема.

Хотя в самом желобе и будет тепло, но верхняя шапка не растопится в ближайшие часы. На это может уйти несколько дней.

Поэтому вся система антиобледенения кровли и водостоков должна включаться автоматически, как только начинают идти осадки.

Грубо говоря, снег должен падать уже на горячий кабель, чтобы таять сразу, а не собираться горкой вокруг него.

Ошибка №10 Без терморегулятора и датчиков в этом деле не обойтись. Также, как и без УЗО!

Не забывайте, что кабель у вас фактически будет лежать в воде.

И при повреждении изоляции и отсутствии УЗО или диффа, удар током от металлических конструкций дома, вопрос времени.

В поздний осенний период, теплой зимой и ранней весной крыши зданий и кровельные материалы испытывают повышенную нагрузку в связи с обильными осадками и последующими образованиями наледи и снега, особенно на свесах и в водостоках.

Вес обледенений может достигать нескольких центнеров, прогибая крыши и нередко срывающихся вниз, особенно в теплую погоду. Убирать лед и снег своими руками очень трудозатратно, часто даже опасно, использовать наемный труд с подъемными механизмами – значит периодически расставаться с деньгами.

Поэтому популярностью пользуется антиоблединительная система кровли, работающая так, чтобы не позволять образовываться сугробам и обеспечивающую обогрев водостоков и крыш от обледенения и наледи, а талую воду слить через водосток и в канализацию.

Что такое АОС?

Антиоблединительная система – набор, до сотен метров, протяженных кабелей – нагревающегося проводника, обеспечивающих таяние осадков, монтируемых в местах скопления снега и частого образования наледи, по периметру ближе к кромке кровли, а также в системе водостока. Сюда же включается средства задержания снега и направления потока воды.

ВАЖНО! Перед установкой антиобледенительной системы заранее составить проект и продумать направленный непрерывный сток и водоток талой воды.

Общие сведения

Стандартный набор системы антиобледенения

Кабель

Одножильный, чаще двужильный, в зависимости от необходимой мощности работы, электрический кабель обогрева кровли или набор электрических кабелей, предназначенных для обогрева участков и водостока.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Изоляция кабелей должна быть устойчивой к ультрафиалету!

Элементы

  • Элементы регулирования мощности нагрева и защиты электросети, распределительные коробки. Сюда же относиться устройство защитного отключения (УЗО) которое включает в себя дополнительные провода, автоматические предохранители или пакетники.
  • Элементы крепежа кабелей, пластиковая или из иного материала гофра для защиты от касания кабелей и материалов кровли и последующего плавления и возгарания.

ВНИМАНИЕ! Кабеля антиобледенительной системы должны быть заключены в гофр и не касаться поверхности материалов обогреваемых элементов. Особенно воспламеняющихся материалов: ондулина, битума и его производных, как битумной черепицы, полимеров: к примеру, пленок и полимерных мембран, гидроизоляционных материалов и всех видов утеплителей.

Для полного удобства за счёт автоматизации вся схема оснащается управляющим блоком: информационный датчик обогрева кровли, контролирующий автомат, провода и магистрали обмена сигналами, обеспечивающие связь с основными и/или необходимыми, от погоды, частями системы на крыше и в стоках. Применяются датчики для контроля температуры воздуха и поверхности кровли, а также влажности окружения.

Принцип работы

Простейшая автоматическая система, при понижении температуры окружения (воздуха) до пяти градусов активируется нагрев в автоматическом режиме.

Типы элементов нагрева системы антиобледенения

Простейших элементы нагрева антиобледенительных систем представлены двумя типами:

  1. Резистивные – никель-хромовая тонкая нить в оболочке из фторопласта, выделяющая тепло за счет сопротивления сплава жилы, с оплеткой из меди и изоляционным каучуковым покрытием. Резистивные провода могут быть одножильными (цена монтажа за метр провода дешевле), тогда укладываются два провода и соединяются в коммутаторе, или двужильными, тогда при монтаже укладывается один провод вместо двух.
    Для более правильной работы необходим блок контроля, регулирующий подачу напряжения в зависимости от требуемой интенсивности нагрева.
    Если подключить резистивный провод напрямую к сети, то необходимо обеспечить медную или алюминиевую гофру для отвода излишнего тепла и избегания частого перегорания никель-хромовой жилы.
    Недостаток – это нерегулируемая стандартная длина кабеля, который зачастую нужно будет аккуратно «уместить» на необходимых участках.
  2. Саморегулирующиеся – представляет из себя два, параллельно идущих медных провода (жилы) в проводящей оболочке, соединенных перемычками.
    Имеет большую цену монтажа, однако позволяет регулировать мощность системы при просчете проекта и укладке и сэкономить на потреблении электричества при работе системы. В зависимости от температуры и влажности такая система кабелей сама меняет степень нагрева, поэтому термостат здесь вовсе ни к чему.
    Кабель можно резать на сегменты любой длины и укладывать там, где необходимо.
    Недостаток в том, что такая система не подходит к морозным областям с обильными снегопадами по причине относительно малого тепловыделения.

Подсчет при проектировании и монтаже сводится к обеспечению ориентировочной тепловой мощности в 300 Вт на кв.м. По рассчетам необходимо купить 15 до 60 метров кабеля на один кв.м обогреваемой поверхности в зависимости от теплового выделения кабеля: от 5 до 20 Вт на метр. Для металлической кровли берется расчет обеспечения ориентировочной тепловой мощности в 400 Вт на квадратный метр. Нужно будет купить от 20 до 80 метров кабеля на кв.м поверхности. Однако следует брать во внимание и климатическую особенность региона.

Кабель нагрева необходимо прокладывать по всему следованию течения талой воды: желобах геометрии крыш, на стыках встречных скатов крыши, в проблемных и слабых местах, оборудованных лотках для направления тока и сбора воды, по внешнему периметру кровли, в водостоках, включая выходы из них, стоки в ливневки и ливневые канализации вплоть до глубины промерзания грунта в коллекторе и входа в него. Для предотвращения образования сосулек можно пустить нагревательный кабель под кровлей по периметру крыши.

Монтаж элементов антиобледенительной системы

ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ! При монтаже системы не допускается повреждение целостности проводки и заводской изоляции. Крайне важно, во избежание самовозгорания, заменять поврежденные кабеля на новые без следов ремонта, перекруток и восстановления изоляции. Периодически проверять

Изначально питающий силовой кабель выводится к месту расположения короба с элементами включения и управления антиобледенительной системы. Этот сетевой кабель важно уложить в выделенный кабель канал, спрятать в конструктивные элементы стен и гофру если кабель выводится наружу.

Кабеля нагрева прокладываются на всех отрезках пути талой воды, в том числе и водостоков, а при стоке в дренаж ниже уровня промерзания почвы, иначе произойдет повторное образование наледи из талой воды и закупоривание всей системы.

Правильно укладывать кабель зигзагом или змейкой в полосе шириной полметра, чтобы избежать закрывания в снегопад элементов нагрева и образовании туннельного свода над ними и накапливания снежной шапки и формирования наледи на стенах туннеля.

С тем чтобы кабель нагрева не задевал материалов кровли, его укладывают на пластмассовые или металлические пистоны, распределяя их равномерно по всей длине укладки, этим образом повышается пожаробезопасность и эффективность.

Далее обустраиваются стоки и водосборники. В желобах провод укладывается на высоте от 1 см от дна с помощью подвесов-перемычек из оцинковки, закрепляемых на бортах желоба, желательно в местах подвеса самого желоба, преимущественно в местах наибольшей нагрузки: углы, повороты, стыки и соединения. В патрубках, воронках, улитках и ендовах провод укладывают в несколько витков (обычно 2-3). Изнутри труб водостока его вывешивают изнутри на металлический тросик. Для канализации и её приемного окна используют провода, имеющие отдельное подключение к электрической сети. Использования типов крепления, повреждающие материал кровли и верхний слой обогреваемых элементов, допускается только в желобах, т.к. иначе там никак не обойтись.

ВАЖНО! Необходимо продумать и обеспечить поэтапное выключение системы антиобледенения: сначала крыши, за ней сборных лотков, потом и водостока.

Инструменты, которые Вам понадобятся для самостоятельного монтажа: рулетка, шнур с разметкой длины, молоток, пассатижи, отвертка или шуруповерт, возможно, ножницы по металлу, ножовка, перфоратор или ударная дрель, струбцины.

Для полного визуального понимания процесса монтажа системы антиобледенения можно найти и просмотреть видео на популярнейших видео-хост ресурсах, где также представлены отзывы о том или ином типе кабелей.

Безопасность превыше всего! Антиобледенительные системы кабельный обогрев

Издревле люди использовали лёд для долговременного хранения продуктов питания, охлаждения напитков, облегчения протекания болезней, создания комфортных условий в жаркую погоду — варианты применения перечислять можно бесконечно. Однако, стоит учитывать, что лёд — это не только вечный помощник в быту и производстве, но и источник повышенной опасности, поскольку возникновение образований льда на крышах зданий, дорогах, площадках и в помещениях приводит к остановку производств, некомфортным условиям и зачастую, угрожает жизни и здоровью человека!

Неудивительно, что антиобледенительные системы, относительно недавно появившиеся в арсенале проектировщиков, строителей и простых пользователей при строительстве и ремонте зданий и сооружений, а также ремонте, быстро завоевали всемирное признание и любовь. Рассмотрим, как же можно бороться со льдом с помощью систем антиобледенения.

Назначение антиобледенительных систем

Использование таких систем позволяет исключить сколько-нибудь заметное образование наледи в водосточных трубах, желобах, на краю кровли и в других местах её наиболее вероятного появления.

Появление наледи опасно по следующим причинам:

♦ Отрыв достаточно массивных ледовых масс создает реальную опасность для жизни людей и может стать причиной весьма значительного материального ущерба:

Повреждения автотранспорта, расположенных ниже архитектурных элементов;

♦ Из-за накопления льда повышенная механическая нагрузка на элементы кровли приводит к сокращению ее срока службы;

♦ Задержка воды на поверхности кровли в осенне-весенний период и при оттепелях из-за образования ледяных пробок водостоков и промерзания желобов приводит к протечкам и значительному материальному ущербу; наиболее часто повреждаются жилые этажи непосредственно под кровлей, части фасада здания вблизи водостоков и ендов;

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

Внедрение антиобледенительных систем на основе нагревательных кабелей при условии правильного проектирования, учитывающего особенности конструкции кровли, позволяет:

♦ Исключить образование наледи и сосулек при сравнительно невысоких капитальных затратах и незначительном энергопотреблении;

♦ Обеспечить работоспособность системы организованного водостока в течение зимы и межсезонья;

♦ Исключить протечки, повреждение фасадов и водосточных труб.

Общие свойства антиобледенительных систем

Находящиеся на кровле осадки в виде снега не представляют собой особой опасности.Однако, если создаются условия для плавления снега под действием какого-либо источника тепла, он превращается в воду. Если у образовавшейся талой воды отсутствуют пути для быстрого ухода с кровли, то при наступлении отрицательной температуры она замерзает, превращаясь в лед. Поскольку необходимые условия для плавления (и скорость плавления) у льда и снега весьма различны, при следующем кратковременном и не повсеместном действии источника теплоты возможно не плавление, а, напротив, увеличение ледовой пробки. Такой механизм образования наледи может приводить к образованию ледяных заторов, пробок и сосулек длиной в десятки метров и весом в сотни килограмм.

Причиной образования наледи на крыше является разница температур между ее центральной частью, которая подогревается теплом здания, и кромкой крыши с водостоками, где такого подогрева нет. Разность температур может складываться из-за неправильных конструкций или устройства кровли. Таким образом, талая вода под слоем снега скатывается по кровле вниз и замерзает в промерзших водостоках . Ледяной валик забивает всю систему водостока, образуется подпор талой воде. Из этой воды и образуются сосульки. Отсюда видно, что водостоки требуют дополнительного управляемого подогрева, причем его интенсивность должна быть увязана с тепловым режимом крыши.

Источниками теплоты являются:

  • Атмосферное тепло. Суточные температуры воздуха колеблются с амплитудой, достигающей 15°С, и при колебаниях в диапазоне от +3 – +5°С днем до -6 – 10°С ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования наледи. Весной к ним добавляется излучение солнца. Хотя поверхности снега и льда отражают большую часть падающего на них излучения, даже небольшой налет грязи резко увеличивает коэффициент поглощения. Кроме того, быстро нагреваются оголившиеся участки кровли, и плавление идет с внутренней стороны слоя. Поэтому образование наледи весной идет более интенсивно;
  • Собственное тепловыделение кровли. Тепловыделение имеет место на любой кровле. В минимальной степени оно наблюдается на кровлях с проветриваемым чердаком (холодные кровли). Однако распространившееся в последнее время использование чердачного пространства для проживания (мансарды), или для оборудования технического этажа (где устанавливается большое количество мощного оборудования для отопления, вентиляции и кондиционирования) резко меняет требования к традиционной конструкции кровли, что далеко не всегда учитывается проектировщиками и архитекторами. Недостаточно эффективная теплоизоляция и отсутствие продухов приводят к тому, что под поверхностью лежащего на кровле снега (представляющего собой неплохой теплоизолятор) идет постоянное медленное его плавление, причем этот процесс имеет место на всей поверхности кровли кроме самых ее краев. Такие кровли можно назвать теплыми. Для них характерно образование наледи в более широком диапазоне температур воздуха, что фактически может означать опасность сосулькообразования почти весь холодный сезон.

Работа антиобледенительных систем при температурах ниже -15 – -20°С, как правило, не нужна.

Во-первых, при таких температурах не идет образование наледи по первому механизму и резко уменьшается количество влаги по второму. Во-вторых, при этих условиях количество выпадающих осадков в виде снега также уменьшается. В-третьих, на плавление снега и увод влаги по достаточно длинному пути нужны более значительные электрические мощности.

При разработке и монтаже антиобледенительной системы надо иметь в виду, что проектировщик должен предусмотреть и обеспечить свободный путь воде, появившейся в результате работы системы, свободный путь вплоть до полного увода с кровли и из водостоков.

Существуют также границы установленных мощностей греющей части систем, определенные на основании практики, несоблюдение которых приводит к неработоспособности системы в указанном диапазоне температур, а значительное превышение приводит лишь к перерасходу электрической мощности без какого-либо улучшения работы системы.

На горизонтальных частях кровли суммарная удельная мощность на единицу площади поверхности обогреваемой части (лоток, желоб и т.п.) должна составлять не менее 180–250 Вт/кв.м.

Линейная мощность нагревательных кабелей в водостоках должна составлять не менее 20–30 Вт на 1 метр длины водостока и увеличиваться по мере увеличения длины водостока до 60–70 Вт/м.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

  • Антиобледенительные системы в основном работают в весенне-осенний периоды, а также во время оттепелей. Работа системы в холодный период (-15– -20°С) не только не нужна, но может быть вредна;
  • Система должна быть оснащена датчиками температуры, осадков и воды и соответствующим специализированным терморегулятором, который скорее можно назвать миниметеостанцией. Он должен управлять работой системы и допускать возможность подстройки параметров температуры с учетом конкретных особенностей климатической зоны, расположения и этажности здания;
  • Нагревательные кабели должны быть установлены на всем пути талой воды, начиная с горизонтальных желобов и лотков, и заканчивая выходами из водостоков, а при наличии входов в ливневую канализацию — вплоть до входа в коллектор ниже глубины промерзания.

Должны быть выполнены нормативы установленной мощности нагревательных кабелей для различных частей системы — горизонтальных лотков и желобов, и вертикальных водостоков.

Устройство антиобледенительной системы

  • Греющая часть, состоящая из нагревательных кабелей и аксессуаров для их крепления на кровле, и непосредственно выполняющая задачу перевода осадков в виде снега или инея в воду вплоть до полного их удаления. В состав греющей части могут входить также воронки со встроенным подогревом, элементы снегозадержания, взаимодействующие с нагревательными элементами;
  • Распределительная и информационная сеть, обеспечивающая питание для всех элементов греющей части и проведение информационных сигналов от датчиков до щита системы управления. В состав системы входят силовые и информационные кабели, соответствующие условиям работы на кровле, распределительные коробки и крепежные элементы;
  • Система управления, содержащая шкаф управления, специальные терморегуляторы, датчики температуры, осадков и воды, пускорегулирующую и защитную аппаратуру, соответствующую мощности системы и классу исполнения шкафа управления.

Основным элементом систем снеготаяния являются нагревательные кабели. Они стойки к атмосферным осадкам, солнечной радиации и имеют высокую механическую прочность оболочки. Кабели укладываются специальной дорожкой в самых уязвимых частях крыши: в ендовах (линии стыков плоскостей крыш), около узлов входа желобов в водосточные трубы, в воронках, на поверхностях кровли, а также внутри водосточных труб. Кроме этого, обогрев может понадобиться на сложных элементах кровли: внутренних углах, «воротниках» кровельных окон, а также на плоских площадках. Встречаются крыши, у которых водосток выполнен с помощью подвесных желобов. Рекомендуется провести кабели на этих участках. Как правило, достаточно проложить его в желобах и вертикальных трубах. Системы снеготаяния, помимо греющей части, включают в себя распределительную и информационную сети, которые обеспечивают питание кабелей и проведение информации от датчиков к щиту. Помимо этого, они снабжены блоком управления — терморегулятором, датчиками температуры и влажности.

Где применяется антиобледенительная система?

К типовым обогреваемым зонам системы относятся:

♦ Водосточные трубы на всю длину;

♦ Водосточные желоба и лотки;

♦ Водосточные воронки и зоны вокруг них площадью около 1 м2;

♦ Узлы входа желобов в водосточные трубы;

♦ Ендовы (линии стыка плоскостей крыши), другие примыкания к плоскости кровли — мансардные окна, фонари;

♦ Водометы и водометные окна в парапетах;

♦ Карнизы крыш;

♦ Капельники;

♦ Поверхности плоских крыш и бетонных водосточных лотков;

♦ Дренажные и водосборные лотки в грунте под водосточными трубами.

Управление системами антиобледенения

Для полноценной реализации всех преимуществ и возможностей антиобледенительной системы необходимо точное регулирование температуры чёткий алгоритм управления. Антиобледенительная система в сочетании с точным терморегулятором — это наиболее эффективная и экономичная система, которую только можно представить у себя на объекте.

Алгоритм управления антиобледенительными системами должен соответствовать физическим процессам образования наледи на кровле.

Помимо самого термостата, в систему управления антиобледенением входят датчик температуры наружного воздуха и датчик осадков. Датчик осадков представляет собой элемент с двумя электродами, оснащенный подогревателем. При попадании снега на поверхность датчика, он плавится, а образовавшаяся из снега вода изменяет сопротивление между электродами, и система получает сигнал о наличии осадков.

В некоторых случаях также применяются датчики присутствия влаги для лотков или водостоков, основанные на том же принципе. Их применение позволяет определить моменты ухода воды с горизонтальных частей кровли (лотки и желоба), после чего их можно отключить. Это делает систему весьма экономичной в эксплуатации.

Требования, предъявляемые к безопасности системы антиобледенения

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к системе, с точки зрения пожаро — и электробезопасности.

♦ В состав системы входят только нагревательные кабели, имеющие соответствующие сертификаты, в т.ч. сертификат пожаробезопасности;

♦ Греющая часть системы оснащается УЗО или дифференциальным автоматом с током утечки не более 30 мА (для требований полной электробезопасности — 10 мА);

♦ Сложные антиобледенительные системы разбиваются на отдельные части с токами утечки в каждой части, не превышающими определенное значение.

Испытание системы антиобледенения и оценка эффективности

Испытания антиобледенительных систем можно разделить на две группы: приёмо-сдаточные и периодические.

  • Приемо-сдаточные испытания начинаются с испытаний сопротивления изоляции нагревательных и распределительных кабелей. Проводится тестирование УЗО (или дифференциальных автоматов). Составляются соответствующие протоколы с указанием конкретных значений. Наиболее информативными являются испытания на функционирование, в ходе которых проверяется эффективность работы системы. Следует отметить, что антиобледенительные системы не являются системами мгновенного действия. Они предназначены для работы в ждущем режиме, и включаются сразу при появлении осадков. Если система была включена не в начале сезона и на кровле накопился слой снега, то ей понадобится время от 6 часов до суток для его удаления.
  • Затруднения имеются при сдаче системы в теплое время года. В это время проверяется надлежащее функционирование управляющей аппаратуры, имитируются сигналы с датчиков, проверяется переход системы в режим включения нагрузки, отключения лотков, а затем и отключения водостоков;
  • Периодические испытания для проверки технического состояния системы и подготовки ее к работе проводятся, как правило, в начале осени. Прежде всего проверяется сопротивление изоляции для выявления поврежденных участков, затем проверяется состояние аппаратуры, проводится ее пробное включение. После проверки настроек терморегуляторов производится рабочее включение системы, и она остается работать в «ждущем» режиме.

Зимой заморозки зачастую сменяются оттепелью, а оттепель – заморозками. В подобной ситуации многие домовладельцы сталкиваются с такой непростой проблемой, как обледеневшие карнизы и сосульки. В результате перед ними во весь рост встают новые проблемы и в первую очередь – вопрос очистки кровли.

Зачем это нужно

Прежде чем выяснять целесообразность монтажа антиобледенения нужно тщательно рассмотреть процессы, возникающие при воздействии на элементы водостока отрицательных температур.

В зимний период водостоки подвергаются повышенным нагрузкам. Серьезное испытание на прочность они проходят под воздействием лавинообразного схода с крыши снега, накопления в желобах льда. Последние – это неизбежное следствие процессов, происходящих в это время года: вода, образованная при таянии снега на крыше, попадает в желоб. Там она слой за слоем намерзает. Необходимо добавить и неравномерные нагрузки, которые оказывают на желоба сосульки.

Единственно возможный вариант радикального решения проблемы является система антиобледенения водостоков и кровли, то есть устройство в желобах, а также в трубах нагревательных электропроводов. Она не дает подтаявшему снегу превратиться в лед, а, наоборот, позволяет своевременно удалять талую воду и другие атмосферные осадки.

Если температура воздуха опускается ниже ноля, то вода начинает кристаллизоваться. Это негативно сказывается на состоянии компонентов водостока, напрямую влияет на его эксплуатационные качества.

  • Уменьшение максимальной пропускной способности желобов и труб. Формирование ледяной корки препятствует прохождению требуемого объема жидкости.
  • Деформация и разрушение компонентов. В процессе кристаллизации воды происходит увеличение ее объема. Это может повредить места стыков, нарушить целостность магистрали.
  • Формирование ледяных пробок. В совокупности с посторонним мусором в желобах и трубах могут появиться так называемые ледяные пробки. Они не дают воде стекать, в результате чего она попадает на стены здания и фундамент.

Для того чтобы сделать антиобледенение водостоков устанавливают специальные нагревательные кабели. Они препятствуют образованию наледи, способствуют сохранению эксплуатационные характеристики системы. Помимо этого для управления степенью нагрева монтируются терморегуляторы, датчики влажности и температуры. Для выбора определенной модели необходимо ознакомиться с их техническими характеристиками и особенностями монтажа.

Как работает система антиобледенения водостоков

Антиобледенение крыши сводит образование наледи на нет. Действительно, наледь образуется чаще в самых «неблагоприятных» в этом смысле местах крыши, скажем, ендовах, желобах, сливных трубах и т. д. На этих участках по ходу движения талой воды укладывают нагревательный кабель, который питается от электросети с напряжением 220–230 В.

Процесс нагрева управляется через специальный терморегулятор, работающий в автоматическом режиме. На кровле устанавливают один или несколько датчиков, которые и передают команды на этот терморегулятор. Датчики могут быть самыми разными:

  • температуры и осадков,
  • влажности воздуха и наличия воды.

Когда в атмосфере создаются условия, которые могут быть причиной образования льда, скажем, как это часто бывает, выпадение в холодный период года осадков или капельное таяние снега во время оттепели на основной части кровли термостат «разрешает» подачу электроэнергии, и от греющего провода начинает выделяться тепло. При этом образуется вода, которая свободно и беспрепятственно начинает стекать по желобам и трубам вниз. Термостат сегодня нередко заменяют программируемым терморегулятором – своего рода домашней метеостанцией.

Структура: греющая, распределительная

Она включает несколько функциональных подсистем.

  • «Греющая часть». Это – нагревательные кабели, которые соответствуют следующим требованиям:
  • электробезопасность;
  • механическая прочность;
  • стойкость к атмосферным осадкам и солнечным лучам.

Важная составная часть «греющей» подсистемы – это различные крепежные элементы, которыми нагревательные элементы фиксируют в заданном месте на крыше и в водосточных конструкциях.

  • Распределительная сеть. Это комплект, в который входят силовые и информационные (сигнальные) провода и распределительные коробки – в них проходит коммутация проводов. Эта подсистема отвечает, во- первых, за электропитание «греющей» части и, во-вторых, за передачу информационных сигналов, которые были получены от датчиков, щитка управления.
  • «Сердце» антиобледенительной системы.В автоматической системе управления задействованы датчики влажности и температуры, специальные терморегуляторы, защитная и пускорегулирующая аппаратура.

Тепло, бегущее по проводам

Антиобледенение крыши можно обеспечить путем кабельного обогрева водостоков посредством нагревательных элементов, в которых протекающий по специальным кабелям электрический ток преобразуется в тепло. Поэтому их важнейшим техническим параметром считается удельное тепловыделение, то есть мощность, приходящая на единицу длины. Тепловой кабель в антиобледенительных комплексах прокладывают и закрепляют, в частности, вдоль всей водосточной системы, а на плоских и малоуклонных крышах (до 30°) на приемных воронках водостока и прилегающих к нему участках.

Обычно при укладке используют кабель, поставляемый в барабанах (бухтах) или кабельные секции. Последние изготовлены в заводских условиях. В них материал, имеющий определенную длину состыкован с «холодным концом» через специальную муфту. Это питающий провод, который предназначен для соединения «горячего» кабеля, то есть нагревательного, с электрической сетью. Концы питающих, в свою очередь, заведены в распределительную коробку, в которой состыковываются при помощи клемм с электропроводами, проводящих электричество от силового щита.

Выбираем нагревательные компоненты

Основным элементом системы антиобледенения кровли и водостоков является нагревательный кабель. Внешне он похож с обычным электрическим, но отличается большим диаметром, высокой степенью защиты от воздействия влаги и механической нагрузки. В настоящее время можно выбрать две основные модели – резистивные и саморегулирующиеся провода. Они отличаются не только конструктивно, но и спецификой работы.

Резистивные

Резистивные кабели в разрезе – это выделяющая тепло металлическая жила, изоляция, оплетка из меди и внешняя оболочка. Они отличаются электрическим сопротивлением, которое по всей длине остается постоянным и неизменным.

Сегодня в продаже можно найти резистивные электропровода, имеющие одножильную (одна греющая жила) или двухжильную конструкцию (одна жила – соединительная, вторая – греющая), защищенных полимерной термостойкой оболочкой, экранирующей оплеткой и эластичным кожухом из фторполимера. Последний необходим не только для защиты от механических воздействий, но и предназначен для первичной герметизации токопроводящих жил.

Принцип работы резистивного кабеля прост. Жилы заготавливаются из материала с высоким показателем электрического сопротивления, и в результате прохождения тока через них происходит выделение тепла. Оно передается на внешнюю оболочку, которая в свою очередь, растапливает сформировавшуюся в желобах и трубах наледь.

К особенностям резистивных моделей следует отнести такие характеристики.

  • Специфика монтажа одножильных. Для создания замкнутого контура подключение обычно выполняется в одной точке. Поэтому при установке укладывают в два ряда кабель, чтобы его контакты находились в одном месте.
  • Мощность напрямую зависит от сечения – чем оно больше, тем сильнее будет нагрев.
  • Для регулировки температуры на поверхности кабеля необходимо устанавливать дополнительные управляющие элементы – терморегуляторы. Если необходимо сделать автоматическую систему, монтируются датчики температуры и влажности.

Основным недостатком реактивных моделей является высокая степень энергопотребления. Не всегда нужен нагрев по всей поверхности водостока. Поэтому в целях экономии применяются саморегулирующийся тепловой кабель. Его марка выбирается в соответствии с диаметром трубы. В отличие от резистивных, они меняют свое тепловыделение автоматически в зависимости от наружной температуры.

Саморегулирующиеся

В их инструкцию добавлена полимерная матрица, расположенная между двумя токопроводящими жилами. При понижении температуры уменьшается коэффициент сопротивления, в результате чего возрастает степень нагрева. Применение подобных кабелей имеет целый ряд преимуществ. Главным из них является экономное расходование электроэнергии. Нагревание происходит не по всей длине провода, а лишь в местах, где температура упала ниже заданного значения.

При выборе подобных моделей необходимо ознакомиться с такими техническими параметрами.

  1. Минимальная температура, при которой нагревательный элемент будет работать с максимальной теплоотдачей.
  2. При нулевой температуре обычно нагрев происходит в половину мощности. Если установлен дополнительный датчик влажности – при нахождении провода в холодной воде он будет работать с максимальной мощностью.
  3. При потеплении энергопотребление будет уменьшаться до наступления верхней температурной границы. Затем он автоматически отключится.

Важнейшим параметром для всех видов нагревательных кабелей является их удельная мощность. Лучше всего сделать предварительные расчеты, согласно которым выбирается оптимальная модель. Для первичного анализа необходимо знать тип кровли (с утеплением или нет) и материал изготовления водостоков. Исходя из этого, специалисты рекомендуют подбор следующих параметров мощности.

  • От 35 до 40 Вт/ м.п. – для кровли с утеплением и пластиковыми водостоками.
  • От 40 до 50 Вт/м.п. – устанавливается на холодную крышу и металлические водоотводные системы.
  • От 50 до 60 Вт/м.п. – рекомендованы для теплой кровли и оцинкованных водостоков.

После выбора определенного вида нагревающего кабеля необходимо сделать правильный монтаж. Для этого следует знать основные рекомендации по установке. На заметку Интересно, что выделяемое тепло может варьироваться локально на каждом участке проводки.

Как же это происходит? В саморегулирующемся варианте функцию нагревательного элемента выполняет матрица, которая выполнена из полимера с добавлением углеродного материала, пропускающего ток, и разделяющая две токоведущие жилы.

  • Если участок нагревателя находится в условиях наружной низкой температуры, греющий элемент, точнее, его материал, сжимается. Сопротивление при этом снижается, и ток начинает проходить через матрицу, из-за чего она интенсивно выделяет тепло. То есть ток на холодном куске течет от жилы к жиле, а не вдоль них. Когда температура повышается, одновременно стремительно растет сопротивление матрицы, и в результате резко снижается мощность тепловыделения.
  • Изменение мощности происходит также в зависимости от физической среды, в которой находится проводка, например, воздух или талая вода. Эти свойства обеспечивают саморегулирующему проводу отсутствие перегрева и перегорания.

Традиционно для обогрева водостоков используют следующие марки:

  • труба небольшого диаметра – ФСМ:
  • труба любого диаметра – ФСЛе.

Расчет длины выполняют соответственно длине трубы.

Правила монтажа нагревательного кабеля

Прокладка нагревающего кабеля производится по внутренней стороне желобов и труб. После расчета максимальной мощности составляется схема монтажа, согласно которой выполняются дальнейшие работы.

Для установки системы обогрева водостоков потребуются следующие компоненты.

  1. Тепловой кабель. Его длина определяется общей площадью водоотводной системы, диаметром ее элементов и конструкцией самого кабеля. Для одножильных резистивных моделей минимальное количество дорожек равно 2. Двухжильный и саморегулирующийся могут укладываться в один ряд.
  2. Крепеж. Для монтажа на самой кровли можно использовать специальную армированную сетку. В водостоке провод крепится с помощью анкерных пластин и самоклеющихся лент.
  3. Элементы управления и защиты – терморегулятор, УЗО, датчики температуры и влажности.

Минимальное расстояние между крепежом должно составлять 30 см. При использовании стальных пластин следует обращать внимание на их поверхность – она должна быть оцинкована, чтобы предотвратить преждевременное ржавление.

Совет Для регионов с повышенной влажностью и предельно низкими температурами воздуха рекомендован монтаж кабеля на капельники водостоков. Таким образом можно предотвратить появление ледяной корки на этих элементах системы

  • В секции греющая часть не должна испытывать растяжку и излом, также недопустимо изгибание «на ребро» и непосредственное механическое воздействие.
  • Нагревательная секция, согласно СНиП и правилам ПУЭ, должна быть заземлена. Если кабель будет укладываться витками, то водосточную трубу берут в диаметре, по крайней мере, в 70 мм – это обусловлено минимальным значением радиуса изгиба кабеля.
  • Недопустимо нарушение целостности изоляции, так как полупроводящая матрица гигроскопична, и когда нагревательные участки поглощают влагу, они выходят из строя.

Для того чтобы система антиобледенения водостоков работала с максимальной эффективностью рекомендуется устанавливать снегозадержатели. Они будут способствовать равномерному поступлению снега в желоб, что является одним из факторов долгого функционирования магистрали.

Система антиобледенения кровли и водостоков в работе

Система обогрева кровли

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *