Антиобледенительная система кровли

Для большинства зданий период «поздняя осень – зима» становится временем испытания на прочность, особенно достается крышам и кровельным покрытиям. С увеличением количества осадков и понижением температуры конструкция кровли, особенно свесы и система водостока, испытывают нешуточную нагрузку от намерзшего льда и снега. Нередко дополнительный вес может составлять десятки и даже сотни килограммов, готовых обрушиться в виде сосулек и мини-лавин на головы прохожих. Убрать снег и лед руками не всегда возможно, поэтому сегодня на крышах все чаще используется антиобледенительная система кровли, позволяющая в автоматическом режиме размораживать и сливать в канализацию практически всю намерзшую влагу.

Что такое система борьбы с обледенением кровли

Современная антиобледенительная система представляет собой несколько десятков или даже сотен метров тепловыделяющего проводника, размещенного на особо опасных участках кровли и элементах водостока, где существует риск скопления и намерзания ледяных глыб.

Конструктивно антиобледенительный комплекс кровли состоит из нескольких основных элементов:

Электрический нагревательный элемент в виде длинного провода, одножильного или двухжильного, с поверхности которого тепло передается к снежно-ледяным пробкам, наледям и сосулькам;
Система защиты и управления нагревом. Использование электроэнергии бытовой электросети требует установки дополнительного оборудования УЗО, пакетников, автоматов защиты и регулировки уровня нагрева;
Система подведения электроэнергии к месту установки нагревательных элементов, по сути, это обычный электрический кабель, помещенный в металлическую или пластиковую гофру.

Логика работы антиобледенительной системы кровли достаточно проста и наглядна. Проводной нагреватель размещается в критически важных местах, там, где образование наледи и глыб замороженного льда представляет угрозу целостности водосточной системы и, главное, элементам кровли. Например, за две недели ежедневного снегопада в 1-2 мм/сутки на свесах крыши скапливается лед в количестве до 30 кг на метр длины карниза, что может привести к срыву кровельного покрытия и разрушению силовых элементов кровли.

Нагревательный провод антиобледенительной системы подключается к клеммам распределительной коммутационной коробки, установленной на чердаке или под свесом кровли. Здесь же монтируется датчик температуры воздуха. Электроэнергия к распределительной коробке подводится с помощью силового кабеля, уложенного внутри здания. Управляет подачей электроэнергии система контроля, она автоматически включит нагрев при снижении температуры воздуха ниже +5 о С.

Варианты нагревательных элементов антиобледенительной системы

Для разогрева намерзшего льда потребуется обеспечить подведение к ледяной корке достаточно большого количества энергии, причем сделать это необходимо наиболее безопасным способом. Для самых простых антиобледенительных систем для кровли используются два типа нагревательных элементов:

Тонкая нихромовая нить во фторопластовой оболочке, иногда с медной оплеткой, но всегда обязательно с высокопрочным покрытием из модифицированного каучука. Такие системы нагрева кровли называют резистивными, так как тепло выделяется благодаря высокому сопротивлению жилы NiCr сплава;
Второй тип обогревающего проводного элемента называют саморегулирующимся. Конструктивно провод представляет собой две медные жилы, запечатанные в композитную проводящую оболочку. При подаче напряжения ток протекает по перемычке-мостику между жилами, что позволяет очень просто регулировать потребную тепловую мощность при проектировании антиобледенительной системы.

Тепловое выделение кабеля составляет порядка 5-20 Вт/м длины проводника, то есть, для работы системы антиобледенения крыши на одном квадратном метре кровли понадобится уложить не менее 15 м кабельного нагревателя. Электрические антиобледенительные системы проектируют, исходя из расхода 300 Вт/м 2 обогреваемой поверхности. Для металлических крыш этот показатель увеличивают на 30%.

Основные различия в устройстве

Резистивные нагревательные провода выпускаются в одножильном и двужильном исполнении. Стоимость первого типа заметно дешевле двужильных, они имеют большую площадь рассеивания тепла и, по заявлениям производителя, обладают исключительно высокой надежностью и безопасностью. Для монтажа антиобледенительной системы необходимо уложить на кровле две одинаковые по длине нитки нагревательного кабеля и соединить их в коммутационной коробке.

Если при аварии, например, обрыве или разрушении водостока, одна из ниток была оборвана или перебита, то для восстановления достаточно уложить новый одножильный провод. Для двужильных антиобледенительных схем пришлось бы менять дорогой двужильный кабель, но зато такая схема проще в монтаже и эксплуатации.

Резистивная антиобледенительная система всегда работает под управлением блока контроля и регуляции. Обогревающий кабель всегда выпускается в виде провода стандартной длины. В зависимости от требуемого количества тепла для схемы антиобледенения кровли регулятор изменяет рабочее напряжение на клеммах. Такое решение позволяет сделать антиобледенение крыш очень простым, но не всегда удобным. Например, для небольших по площади свесов кровли стандартной длины провода может быть слишком много, с избытком. Укоротить кабель невозможно, поэтому приходится выкладывать лишние метры нагревателя самыми замысловатыми змейками и зигзагами.

Но в этом случае нагревающий провод обязательно помещается в теплорассеивающий медный или алюминиевый чехол, обеспечивающий отличный отвод тепла и предупреждающий перегрев нихромовой нити.

Другое дело — саморегулирующийся нагреватель. Стандартный отрезок можно без ущерба работоспособности разрезать на несколько фрагментов и уложить их в требуемом порядке на кровле. При том что саморегулирующийся кабель почти втрое дороже резистивного, спрос на подобное антиобледенительное устройство всегда велик. Прежде всего, из-за того, что использование саморегулирующейся антиобледенительной системы позволяет существенно экономить электроэнергию. Такое антиобледенение кровли подходит для местности с высокой влажностью воздуха, но умеренными морозами, резистивные антиобледенительные системы лучше всего использовать в высоких широтах с сильными морозами и снегопадами.

Монтаж элементов антиобледенительной системы

Сборка элементов антиобледенительной системы выполняется в три этапа. Первоначально необходимо провести питающий силовой кабель на крышу дома и закрепить на коммутационной коробке. Независимо от исполнения, сетевой кабель должен быть уложен в выделенный канал в конструктивных элементах стен и кровли здания или закреплен в стальном гофре. Коробка и кабель крепятся на выносном штативе или подставке на высоте не менее 40 см так, чтобы слой снега на кровле не закрывал доступ к ним.

На втором этапе укладывается нагреватель антиобледенительной системы на скатах кровли. Наиболее простой способ – уложить провод зигзагом или змейкой в полосе шириной 50 см. Важно, чтобы нагреватель не касался кровельного покрытия, даже если кровля покрыта профлистом или металлочерепицей. Для этого провод крепят на пластиковых или металлических пистонах на высоте 10-15 мм над поверхностью кровельного покрытия.

На третьем этапе выполняют обустройство антиобледенительной системы для водосборных желобов, сборной улитки, ендовы, водосточных труб и приемного окна дождевой канализации. Чтобы закрепить нагреватель по желобу, используют оцинкованные перемычки-подвесы, укладываемые на борта лотка. Между дном желоба и кабелем должен быть зазор не менее одного сантиметра.

Для приемной воронки или улитки кабель сворачивают в два-три витка и фиксируют оцинкованной планкой-подвесом. Чтобы обеспечить работу антиобледенительной системы в водосточной трубе, нагревающий кабель закрепляют на металлическом тросе и подвешивают внутри слива. На выпускном патрубке трубы дополнительно делают два-три витка. Аналогичным способом выполняется подогрев ендова. Для приемного окна дождевой канализации подогрев выполняют отдельным кабелем, подключенным к домашней сети.

Заключение

Для того чтобы оценить практическую пользу от использования антиобледенительной системы, можно выполнить самый примитивный расчет и сравнение затрат. Например, стоимость простой польской системы водостока для дома с 7 метровыми скатами составит 550 долл. Производитель дает гарантию на работу всех элементов водостока на 10 лет, при условии наличия антиобледенительной системы. Без нее водосток выходит из строя, размерзается и лопается на третий год эксплуатации.

Стоимость самой дешевой резистивной обледенительной системы составляет 5 долл. за метр длины плюс 10 долл. на питающий кабель. Для двух семиметровых свесов потребуется 8м 2 обогреваемой площади кровель. Получается почти 90-100 м на свесы и 25 метров на водосток. Общая цена 635 долл. Переплатив менее ста долларов, можно увеличить гарантию на водосток до искомых 10 лет и сэкономить на приобретении новых водостоков почти 1000 долл.

К недостаткам электрических систем можно отнести только повышенный расход электроэнергии, поэтому современные антиобледенительные схемы для кровли, как правило, имеют встроенную автоматику, регулирующую нагрев в зависимости от погодных условий.

Антиобледенительная система

Эффективно борется с образованием на карнизе наледи антиобледенительная система кровли. Монтаж защитного механизма проводится на крышу любого типа. Система антиобледенения предотвратит травмоопасную ситуацию, связанную со сходом снежного покрова или обрывом сосульки с крыши. Ознакомление с устройством обогрева, грамотное проектирование и установка способствует безотказной работе конструкции.

Перечень основных элементов антиобледенительной системы

Обустройство кровли многоквартирных домов антиобледенительной системой – дело будущего. Конструкции активно используются владельцами частных домостроений. Основное предназначение устройства – предотвратить ледяные образования на карнизах крыши, в водостоках и желобах.

Отсутствие в период оттепели сосулек на кровле, пробок в стояках и беспрепятственный отвод талой воды – основные преимущества установки антиобледенительной системы. При необходимости, монтаж элементов обогрева распространяется на дренажную конструкцию.

Стандартный набор антиобледенительной системы включает:

Ветки кабеля, обогревающего поверхность. Тип кровли, сложность конструкции и присутствие водостока – ключевые факторы, определяющие схему укладки.
Силовой кабель. Обеспечивает соединение силовой линии с сетью переменного тока.
Механизм защиты. Предназначение устройства – отключить контур антиобледенительной системы частично или полностью в случае утечки тока.
Аппаратура управления. Может работать в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Запускает или останавливает работу антиобледенительной системы в пределах заданного диапазона температур. Обычно он составляет от -15 до +5 о С. Реагирует на сигналы, которые подают датчики влажности и температуры.

Работа антиобледенительной системы при минусовых отметках на градуснике предотвращает образование в водостоках льда. Суточные колебания с минуса на плюс приводят к формированию на кровле сосулек, при включенном обогреве эта проблема не возникает. Потребность в эксплуатации антиобледенительной системы при стабильной плюсовой температуре отпадает.

Оптимально, когда механизм антиобледенения кровли реагирует на снежные осадки и образование талой воды. Потому что обозначить четкие границы температур, когда возникает потребность в обогреве кровли, крайне сложно.

Виды нагревательного кабеля

Для обустройства антиобледенительной системы используют нагревательные кабели с мощностью от 20 Вт/м и выше. Монтаж на кровле открытым способом вынуждает позаботиться о наличии защитной оболочки, которая предупреждает воздействие атмосферных осадков и УФ излучения.

В большинстве случаев нагревательные кабели для антиобледенительной системы оснащены изоляцией, не способной контактировать с материалами, в составе которых содержится битум. Сюда относится евро рубероид, гибкая черепица и другие покрытия для кровель. Если кровельное покрытие содержит битум, то для обустройства антиобледенительной системы подбирают нагревательные кабели, оболочка которых выполнена из устойчивого фторполимера.

Исключить механические повреждения проводки на кровле позволяет защита в виде бронированной оплетки. Рынок стройматериалов предлагает также изделия, где токоведущий элемент представлен пружиной. Подобная форма предотвращает риск разрыва в процессе линейного расширения, которое происходит при показателях градусника выше нуля, или в случае физического воздействия.

Для антиобледенительной системы кровли подходит два типа проводов:

Резистивный электрокабель. Существуют недорогие одножильные изделия и более затратные по цене двужильные варианты. Оба сохраняют стабильное погонное сопротивление. Фиксированные по длине секции нельзя укорачивать по собственному усмотрению. Этот недостаток затрудняет процесс проектирования антиобледенительной системы.
Саморегулирующийся кабель. Более практичный вариант для организации на кровле антиобледенительного контура. Основное достоинство изделия – способность реагировать на изменение погодных условий. Благодаря чему происходит корректировка погонного сопротивления на отдельных сегментах кабеля или на всем участке системы обогрева. Очередной плюс – возможность разрезать на отрезки нужной длины.

Особенности резистивного провода

Антиобледенительная система, оборудованная резистивным изделием, нуждается в регулярной очистке от листвы и сора, наносимого на кровлю. Подобные меры необходимы для предотвращения возгорания. Экономия средств при покупке резистивного провода нивелируется в процессе его эксплуатации. Не всегда нужный равномерный прогрев становится причиной излишнего расхода электроэнергии.

Характеристика саморегулирующегося изделия

Название саморегулирующегося изделия свидетельствует о способностях провода. Принцип действия основан на выделении полимерной матрицей тепла. Элемент самостоятельно реагирует на изменение температурного фона. Не будем углубляться в физические явления, происходящие внутри провода, подчеркнем лишь неоспоримые преимущества изделия:

Саморегулирующийся провод в антиобледенительной системе потребляет разное количество электроэнергии на теневой и солнечной стороне кровли. Это обеспечивает экономию средств при оплате услуг энергоснабжения.
Уход за кровлей с обогревом несколько проще, нежели при монтаже провода резисторного типа.
Более экономный расход материала по сравнению с резисторным кабелем обеспечивается возможностью отрезать нужную длину при обустройстве антиобледенительной системы.

Подводя итоги, очевиден выбор в пользу саморегулирующегося изделия для монтажа антиобледенительной системы.

Нюансы устройства антиобледенительной системы

Конфигурация и крутизна кровли – основные факторы, определяющие схему обогрева. Чем больше уклон ската и проще конструкция крыши, тем меньше кабеля потребуется для антиобледенительного контура. Ключевые участки, где требуется обогрев – эта места скопления зимних осадков. Сюда относятся:

Желобки, образованные смежными скатами кровли.
Карнизы крыш с пологими скатами. Сюда входят конструкции с уклоном менее 30 о . Антиобледенительным контуром оформляется низ ската и участок выше условной линии стены на 0,3 м. Монтаж провода ведут змейкой. Если крутизна кровли не превышает 12 о , места возле водосточных воронок также нуждаются в обогреве.
Водосточные стояки. Кабель антиобледенительного контура фиксируется внутри трубы на стене в форме петли. Если в продолжение стояка расположена ливневая канализация, ее оборудуют обогревом до линии промерзания. При невозможности установить антиобледенительный контур в канализацию, ее закрывают на зимний период.
Водосборные воронки плоской кровли. Петля кабеля внутри воронки достигает уровня теплого пространства дома.
Парапеты и примыкания. Чтобы антиобледенительный контур функционировал эффективно, достаточно одной ветки провода.
Водометы плоских крыш. В обогреве нуждается дно конструкции и прилегающий участок площадью 1 м 2 .
Водосточные желоба. Антиобледенительная система представлена двумя параллельными рядами кабеля.

Если уклон ската кровли превышает 45 о , потребность в обогреве карнизов отпадает. Снежный покров будет сходить самостоятельно. Укладка нагревательного кабеля по кровле осуществляется змейкой или параллельными ветками с соблюдением равномерного шага. Величина промежутка зависит от площади кровли, которая нуждается в антиобледенительной системе, и мощности кабеля.

Способ крепления провода к крыше указывается производителем материала. Оформление антиобледенительного контура выполняется изделиями, предназначенными именно для этих целей. Фиксацию выполняют таким образом, чтобы она не нарушала целостность кровельного покрытия, и при этом провод не провисал свободно в воздухе.

Заключение

Эффективная и продолжительная эксплуатация системы антиобледенения возможна при условии соблюдения рекомендаций по выбору материалов, порядку монтажа и последующему уходу. Работу по составлению проекта и установке лучше доверить квалифицированным специалистам. Излишняя самостоятельность зачастую приводит к плачевным результатам.

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

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

Содержание

Причины и предпосылки образования сосулек ↑

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

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

Физика процесса состоит в следующем:

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

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

Для борьбы с обледенением крыш есть разные способы:

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

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

Электроимпульсная система анти обледенения ↑

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

Читайте также: Окна на двускатной крыше

Достоинства электроимпульсной системы анти обледенения:

высокая степень очистки;
малое энергопотребление (2-3 импульса в сутки);
надежность и простота обслуживания.

высокая стоимость;
необходимость монтажа под кровельным покрытием;
невозможность установки в водосточных трубах;
применение только на жестких кровлях (металлочерепица, профлист и т.д.)

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

Кабельные системы против обледенения кровли ↑

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

Системы с одножильным резистивным кабелем ↑

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

одножильный;
двужильный;
секционный (зональный).

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

Особенности технологии с двужильным кабелем ↑

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

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

Секционный кабель в системах обогрева крыши ↑

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

Управление работой резистивной системы теплой кровли ↑

Резистивная система может находиться в двух состояниях:

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

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

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

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

Достоинства и недостатки резистивных нагревательных кабелей ↑

К достоинствам этой технологии обогрева поверхности кровли можно отнести:

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

Недостатки, конечно, тоже присутствуют, это:

высокое энергопотребление, а следовательно – ощутимые расходы на борьбу с сосульками;
кабель греет постоянно и равномерно по всей длине, независимо от наличия снега и льда на отдельных участках;
возможность перегорания при перехлесте;
необходимость применения специальных устройств для автоматизации работы.

Системы с саморегулирующимся кабелем ↑

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

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

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

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

Монтаж кабельной греющей системы ↑

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

Работы проводят в три основных этапа:

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

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

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

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

Видео: монтаж системы антиобледенения ↑

Обогрев водостоков и кровли: системы антиобледенения своими руками

Успех самостоятельного монтажа антиобледенительной системы зависит от правильного выбора составляющих и грамотного размещения элементов.

Антиобледенительная система предотвращает накопление снега, образование наледи на кровле и элементах водосточной системы, обеспечивает надлежащую работу водосточной системы в зимний и весенний сезоны.

Пока снег чист, большинство солнечных лучей он отражает, но стоит появиться минимальному налету пыли, как поглощение тепла вырастает в разы. Снег начинает плавиться снизу. Корка льда необратимо утолщается. Процесс принимает серьезный масштаб весной, когда днем воздух прогревается до +5, а ночью — минус 5–10. Зимой солнцу помогают теплые участки кровли — подтапливают снег, талая вода превращается в лед под воздействием низких температур. Растопить лед не так просто, как снег — тепловыделения кровли на это не хватает. Зато его достаточно для образования еще большей корки льда.

Антиобледенительная система нагревает засыпанные снегом участки. Талая вода уходит по водостокам. Основная задача защиты от обледенения — обеспечение свободного отвода талых вод. Кабели прокладывают по всему их пути.

Составляющие системы обледенения

Система состоит из кабеля, распределительных коробок, информационной и распределительной сети (датчики и провода, подводящие питание и передающие информацию на БУ), блока управления.

Дополнительные детали (для монтажа):

строительный фен;
монтажная лента;
комплект КТУ;
муфты для установки кабелей в трубы;
хомуты для фиксирования кабелей на трубах;
зажимы для фиксирования кабелей в желобах;
клей (полиуретан) для крепления стройматериалов.

В комплект КТУ входят концевая муфта, трубки, соединяющие жилы и оплетку, термоусаживаемые трубки. Нужен ли комплект, решают после выбора кабеля: иногда его муфтируют на заводе-изготовителе, и эта деталь из комплекта уже не требуется. Трубки и монтажную ленту продают отдельно.

Читайте также: Спальня в стиле хай-тек

Монтажная лента бывает самоклеящейся адгезивной, алюминиевой, медной. Металлические ленты предпочтительней, поскольку передают тепло от кабеля к обогреваемой поверхности, повышая эффективность системы. Алюминиевая — оптимальный вариант (медная дороже в несколько раз).

Если длина водосточной трубы около 6 м, понадобится стальной трос и хомуты: кабель надо опускать в трубу с тросом (во избежание провисания провода под собственной тяжестью).

Нагревающую часть системы оснащают УЗО. Если система разбита на секции, УЗО нужно для каждой (можно использовать автоматы 10 мА).

Выбираем обогревающий кабель

Для обогрева кровли и водостоков применяют резистивные (латынь: resistere — сопротивляться) кабели. Нагрев происходит за счет высокого сопротивления, трансформирующего электрическую энергию в тепловую. Сопротивление бывает постоянным или переменным, значит, кабель — нерегулируемым или саморегулирующимся. Во многих магазинах его делят на резистивный и саморегулирующийся. В таком случае под резистивным надо понимать кабель постоянного сопротивления.

Нерегулируемый

Нерегулируемый кабель бывает одножильным и двужильным. Одножильный можно даже не рассматривать:

Необходимость подключения с обоих концов создает сложности и в проектировании, и в монтаже.
Кабель нельзя резать — если купили 150 м, надо уложить все 150 м и вернуться обратно в точку подключения.

Двужильный кабель не создает сложностей. Подключение двух концов в одной точке не требуется. Но это единственный плюс, и то относительно одножильного. Нерегулируемый кабель работает на полную мощность вне зависимости от того, сколько нужно тепла. В случае неисправности кабель не подлежит ремонту — менять придется всю секцию. Антиобледенительную систему придется разбивать на множество секций, что значительно усложнит и проектирование, и монтаж.

Саморегулирующийся

Саморегулирующийся кабель состоит из двух жил, матрицы, изоляции, экранирующей оплетки, внешнего защитного слоя. Матрица — основополагающая составляющая. Она реагирует на изменение температуры — это свойство полупроводников: при нагреве сопротивление повышается (сила тока меньше — нагрев меньше), при охлаждении — снижается (сила тока больше — нагрев больше).

Надо ли оснащать термостатами и датчиками систему, основанную на саморегулирующихся кабелях? Необходимо: достигнув нужной температуры, кабель не отключается — он продолжает поддерживать эту температуру, расходуя электроэнергию (хоть и с минимальной мощностью), когда это не требуется. Чтобы система не работала вхолостую, в нее внедряют термостаты и реле, по мере необходимости включающие и отключающие подачу тока.

Кабель с постоянным сопротивлением ощутимо дешевле, но куда менее экономичнее, чем саморегулирующийся. Кабель надо купить один раз, а счетчик электропотребления тикает перманентно.

Производители предлагают готовые секции, их надо лишь подключить. С такими секциями можно смонтировать смешанную систему: использовать кабели обоих типов, установив саморегулирующиеся на сложных участках, а нерегулируемые — на простых, где перекрещивание проводов невозможно технически. Но нужно ли? Саморегулирующийся кабель был очень дорогим, когда только появился. Сейчас разница не столь существенна.

Проектируем систему

У специалистов проектирование системы начинается с изучения чертежей, предоставленных заказчиком, причем на этих чертежах обогреваемые зоны кровли должны быть указаны. Теоретически все схемы должны остаться на руках у владельца дома, после того как строители закончат свою работу (или сам владелец, без чертежей кровлю не строят).

На втором этапе необходимо сформировать список опасных участков, наиболее подверженных обледенению. Затем определить высоту здания и крыши, ширину и площадь крыши, уклон кровли, диаметр и длину водосточных труб, размеры желобов и лотков.

Стандартные зоны обогрева

В обогреве нуждаются:

Ендовы и другие стыки (окна, аттики и проч.).
Карнизы.
Капельники.
Элементы водосточной системы: водометы, желоба, лотки, воронки, трубы, отводы.
Элементы дренажной системы: водосборные и дренажные лотки, расположенные под водосточными трубами.
Зоны соединения желобов и труб.
Тепловыделяющие участки поверхности.

Вокруг воронок предусматривают метровую (1 м 2 ) зону обогрева. Мансардные окна обкладывают кабелем по периметру и по пути оттока воды.

Кабель прокладывают по всем элементам водосточной системы. Если есть ливневая канализация, обогревают путь воды до коллектора, кабель опускают ниже точки промерзания грунта.

Обогрев лотка и водосточной трубы

Расчет мощности

Определив обогреваемую площадь, вычерчивают схему раскладки и по ней рассчитывают количество кабеля, общую мощность системы. Приводим цифры, обоснованные практикой. Кабель укладывают:

вдоль желобов — из расчета 200–300 Вт/м 2 ;
в водосточные трубы (диаметр до 100 мм) — кабель минимум 28 Вт/м 2 ;
в водосточные трубы (диаметр более 100 мм) — кабель минимум 36 Вт/м 2 ;
в ендовы (на 2/3 снизу) — 250–300 Вт/м 2 ;
в лотки (ширина до 100 мм) — кабель минимум 28 Вт/м 2 ;
в лотки (ширина более 100 мм) — кабель минимум 36 Вт/м 2 ;
вдоль кромки карнизов — 1 кабель из расчета 180–250 Вт/м 2 ;
на капельниках — 1–3 кабеля из расчета 180–250 Вт/м 2 .

На карнизах кабель укладывают зигзагом, соблюдая минимальный изгиб, указанный в инструкции. Расчет прост: по раскладке определяют, сколько нужно кабеля, по его количеству — общую мощность системы.

Раскладка кабеля в ендове и на карнизах

Управление

Система управления — готовый модуль. К нему подсоединяют провода от датчиков температуры и осадков. Датчик осадков — греющийся элемент с 2 электродами. Снег, попадая на теплый датчик, тает, талая вода меняет сопротивление между электродами — на блок управления поступает сигнал об осадках. Для большей экономии применяют датчики влаги, работающие, как датчики осадков. Их устанавливают в лотках и желобах. Когда вода уйдет с этих участков, система отключит секции (применимо в многосекционной системе).

Подключение датчиков к БУ: 1 — датчик температуры; 2 — блок управления; 3 — датчик осадков; 4 — датчик воды; 5 — греющий кабель

При секционной конфигурации возможно использование независимых реле, отвечающих за работу секции длиной до 30 м.

Проводим пуско-наладочные работы

До ввода в эксплуатацию системы антиобледенения нужно провести испытания на функционирование. Поскольку система в основном работает в режиме ожидания и включается при необходимости, ее проверка летом бесперспективна. В теплое время года можно только проверить управляющую аппаратуру, да и то придется имитировать осадки (на датчики по-простому капают водой).

Испытания надо проводить в начале осени. Этапы проверки:

проверка сопротивления изоляции;
проверка аппаратуры;
пробное включение;
настройка термостатов;
рабочее включение.

Сопротивление кабеля и изоляции проверяют мегаомметром (если его нет, надо приобрести: систему необходимо периодически проверять). УЗО проверяют путем нажатия тестовой кнопки «Т». На термостате выставляют минимальное и максимальное значения температур. Эксплуатация системы при температуре ниже –20 °C не имеет смысла, поскольку в морозы осадки не выпадают.

Рекомендуем проводить проверку ежегодно ранней осенью: при наличии повреждений кабеля лучше их обнаружить заранее — до того, как использование системы станет необходимостью.

Важно! Прокладка кабеля на карнизах не отменяет необходимости установки снегозадержателей.

Самостоятельная установка антиобледенительной системы не настолько сложна. Основная трудность — работа на крыше. Рекомендуем ознакомиться с правилами безопасности и неукоснительно их соблюдать.