Как сделать обогрев кровли и водостоков

Как сделать обогрев кровли и водостоков

Немного теории

Обеспечить постепенное и своевременное таяние снега можно с помощью системы антиобледенения, основными элементами которой являются:

1. Часть, отвечающая непосредственно за подогрев – специальные греющие кабели для обогрева водостоков и кровли, а также комплект креплений к ним для разных видов покрытий.
2. Система датчиков, защитного (устройство защитного отключения) и пускового оборудования, отвечающая за управление подогревом.
3. Сеть силовых и оперативных проводников, предназначенных для подачи питания непосредственно к нагревающей части системы, а также соединяющей терморегуляторы и датчики.

Какой кабель выбрать

Для установки систем обогрева применяются три основных типа нагревательных кабелей – резистивный, саморегулирующийся и композитный.

Резистивный очень схож по структуре с типичным двухжильным силовым кабелем. Состоит он из нескольких слоев изоляции, внутри которых расположены изолированные друг от друга греющие жилы, подключаемые в цепь питания. Температура, до которой прогревается провод, всегда постоянна, как полезная мощность и величина сопротивления. На фото ниже представлена его структура:

Саморегулирующий греющий проводник для обогрева кровли и водостоков производится по особой технологии и, исходя из своего названия, способен самостоятельно подстраивать температуру нагрева. Это позволяет сделать его особая структура. В его состав входит матрица (сама регулирует степень нагрева в зависимости от температуры окружающей среды, следовательно, изменяет и сопротивление) и наружная изоляция, с изолирующей оболочкой и оплеткой внутри. На фото ниже показано из чего состоит провод:

Композитный нагревательный кабель — имеет две токопроводящие жилы, встроенную систему резервирования и оболочку из композитных материалов. Композитная оболочка плотная, однородная, эластичная и устойчива к высоким температурам. На фото ниже показано из чего состоит провод:

Чтобы определиться с выбором нагревательного элемента системы, обратимся к их преимуществам и недостаткам. Так, резистивный проводник по стоимости обходится ощутимо дешевле, но его срок службы меньше, чем у саморегулирующегося и композитного кабелей. Кроме этого резистивный кабель имеет строго определенную длину секции и его оболочка не выдерживает более 80 градусов, а это значит, что пересекать такой кабель категорически запрещено и установка в водосточных трубах также не рекомендуется. Саморегулирующийся кабель регулирует свое тепловыделение в зависимости от температуры окружающей среды и изменяет мощность на разных участках, он не боится самопересечения и не перегреет себя сам. Однако этот кабель имеет большие пусковые токи, кроме этого, его матрица со временем стареет и теряет мощность, а еще кабель имеет минимальный радиус изгиба (повреждается матрица).

Композитный нагревательный кабель не имеет пусковых токов, не боится самопересечения, не имеет минимальный радиус изгиба (можно использовать в труднодоступных участках), его можно отрезать любой длины кратно метру. Оболочка кабеля плотная, без воздушных прослоек, выдерживает температуру 180 C. Благодаря композитной оболочке энергоэффективность и теплоотдача кабеля выше на 30% по сравнению с резистивным и саморегулирующимся. Обычно, композитный кабель, применяемый для кровли, имеет постоянную мощность 20 Вт/м, которой вполне достаточно для эффективной работы системы обогрева. Малая мощность позволяет сэкономить на стоимости системы электрораспределения и на затратах на электричество.

Так какой же сделать выбор? При монтаже обогрева водостоков и кровли можно использовать резистивный и саморегулирующийся кабели вместе . Их комбинированное применение снижает общую стоимость проекта и положительно сказывается на окончательном качестве системы. Принято для крыши использовать резистивные, а для водоотводов саморегулирующиеся элементы.

Однако рациональным решением будет применение композитного нагревательного кабеля для всей системы обогрева кровли. Т.к. этот кабель не перегорает в водосточных трубах (как резистивный), имеет УФ защиту и служит долго. По стоимости такая система не уступает комбинации резистивного и саморегулирующегося кабелей, а по долговечности превосходит ее.

Расчет мощности

Допустим, у нас на крыше имеется горизонтальный подвесной желоб длиной 11 м, диаметр которого 15 см, и вертикальная сточная труба диаметром 90 мм и длиной 15 м.

Расчет нужной длины:

• длина желоба 11 м, соответственно, умножая ее на 2 (в желобе нужно укладывать 2 кабеля), получим в общем – 22 м;
• длина сточной трубы 15 м – здесь для обогрева хватит одного провода, то есть умножаем на 1, получаем 15 м; + запас на усиление входа и выхода из трубы 3м.
• Общая длина равна 22 м + 15 м+ 3 м= 40 м.

Сравним расчеты мощности для разных типов кабелей:

1. Мощность резистивного и саморегулирующегося кабелей равна 30 Вт на метр погонный. С уммарная мощность системы с резистивным или саморегулирующимся кабелем равна произведению длины провода на расчетную мощность – 40 м * 30 Вт/м = 1200 Вт.
2. Мощность композитного нагревательного кабеля равна 20 Вт на метр погонный. Суммарная мощность системы с композитным кабелем составляет 20 м * 30 Вт/м = 600 Вт.

Система с композитным нагревательным кабелем экономичнее систем на резистивном и саморегулирующимся кабеле.

Как смонтировать систему

Чтобы во всеоружии приступать к монтажу системы, рассмотрим наглядно пример схемы обогрева кровли и водостоков и будем придерживаться определенной последовательности.

Вначале выбираем место установки системы автоматики и управления внутри помещения. Зачастую основной контроллер и аппараты защиты необходимо расположить около распределительного щитка. Делается это для удобства монтажа, и позволяет сократить длину кабельно-проводниковых трасс и повысить надежность работы схемы. Подключить контроллер не составит особого труда, так как все его выводы и клеммы подписаны и промаркированы. Человек, знакомый с основами электрической разводки и умеющий обращаться с инструментом, быстро сориентируется и выполнит такую работу своими руками.

Монтаж греющего кабеля в водостоках нужно рассматривать исходя из того, что он разделен на четыре составляющие части (желоб, сточная труба, воронка и водоприемник), каждую из которых необходимо подогреть. Для начала необходимо подать в водосточную трубу петлю провода и прикрутить ее в водоприемнике с помощью стальных зажимов. Затем крепим кабель в нижней части сточной трубы как можно выше, располагая его на расстоянии 5 см друг от друга в части трубы, находящейся ближе к дому (по ней обычно и стекает талая вода). Таким же образом крепим проводник и вверху возле нижней части воронки. Важно, если труба состоит из нескольких разборных частей, то в каждой из них нужно организовать промежуточное крепление системы обогрева. В воронке кабель укладывается в форме кольца и прикручивается зажимами в таком положении. Переходим к желобу. В нем провода нужно расположить на боковых противоположных поверхностях. Далее, концы подключаются в распределительной коммутационной коробке к клеммам.

Совет! Саморегулирующий проводник не обязательно укладывать петлей. Подойдет монтаж в одну жилу, конец которой изолируется специальной заглушкой.

В качестве примера инсталляции греющего элемента возьмем плоскую кровлю. Кабель укладывается в нижней части по периметру черты стекания воды и закладывается во внутренней воронке водостока на расстояние от 400 мм, если сточная труба располагается в здании. Если же труба смонтирована снаружи, то применяют схему «капающей петли». В местах соприкасания парапета и кровли уложенный проводник должен иметь мощность около 60-70 Вт/м 2 . Также необходимо, чтобы вокруг обогреваемой воронки на расстоянии 2 м был уложен провод как показано на рисунке ниже:

Последовательность разделки греющего провода показана фото:

В завершение, когда предыдущие этапы окончены, система управления обогревом водостоков и кровли соединяется с греющими элементами с помощью силовых кабелей посредством переходных распределительных коробок. Также, подключаются все необходимые датчики и аппаратура защиты.

Наглядно увидеть процесс монтажа системы антиобледенения вы можете на видео:

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как сделать обогрев кровли и водостоков своими руками. Надеемся, предоставленная инструкция была для вас полезной и интересной!

Рекомендуем прочитать:

Обогрев водостоков: монтаж системы обогрева кровли и водостоков своими руками

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

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

Стоит ли греть водосток?

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности обустройства системы обогрева

Способы обогрева кровель разных типов могут разниться. Речь идет о так называемых «холодных» и «теплых» крышах. Разберем особенности каждого варианта.

Обогрев холодной кровли

Так называют крышу без теплоизоляции по скатам с хорошей вентиляцией. Чаще всего такие кровли находятся над нежилыми чердачными помещениями. Они не пропускают наружу тепло, поэтому снежный покров на них не подтаивает в течение всей зимы.

Для таких конструкций будет достаточно установки обогрева водостоков. Линейная мощность уложенного кабеля должна постепенно увеличиваться. Начинают с 20-30 Вт на п/м и заканчивают 60-70 Вт на каждый метр водостока.

Как обогреть теплую кровлю?

Теплой считается крыша с теплоизоляцией. Они пропускают тепло наружу, благодаря чему даже при отрицательных температурах на поверхности теплой кровли снеговой покров может подтаивать. Образовавшаяся вода течет на холодные фрагменты крыши и замерзает, при этом образуется наледь. По этой причине необходимо обустройство обогрева края кровли.

Оно реализуется в виде уложенных по кромке крыши отопительных секций. Их кладут в виде петель шириной 0,3-0,5 м. При этом удельная мощность получившейся отопительной системы должна составлять от 200 до 250 Вт на каждый квадратный метр. Обустройство обогрева водостоков реализуется аналогично тому, что используется для холодной кровли.

Устройство системы обогрева водостока

Для обогрева крыши и водостоков чаще всего используется система с греющим кабелем. Рассмотрим ее основные элементы.

Распределительный блок и датчики

Распределительный блок предназначен для коммутации силовых (холодных) и нагревательных кабелей.

В состав узла входят элементы:

• сигнальный кабель, который соединяет датчики с блоком управления;
• силовой кабель;
• специальные соединительные муфты, использующиеся для обеспечения герметичности системы;
• монтажная коробка.

Блок может быть установлен непосредственно на крыше, поэтому должен быть хорошо защищен от влаги.

В работе системы может использоваться три разновидности детекторов: воды, осадков и температуры. Они располагаются на крыше, в желобах и водостоках. Их основная задача – сбор информации для автоматического управления обогревом.

Собранные данные поступают в контроллер, который анализирует их, принимает решение о выключении/включении оборудования и выбирает оптимальный режим функционирования.

Контроллер и щит управления

Контроллер – мозг всей системы, отвечающий за ее работу. В самом упрощенном варианте это может быть какой-либо терморегуляторный прибор. При этом минимальный рабочий диапазон устройства должен находиться в пределах от +3 до -8 градусов С. В этом случае контроль и переключение системы полностью автоматизировать не удастся, потребуется вмешательство человека.

Более удобный для эксплуатации вариант – использование сложного электронного управляющего устройства с возможностью программирования. Такое оборудование способно самостоятельно контролировать процесс таяния осадков, их количество, следить за температурой.

Контроллер оперативно реагирует на происходящие изменения и принимает оптимальные решения, выбирая лучший в существующих условиях режим работы оборудования для обогрева.

Щит управления предназначен для управления всей системой и обеспечения безопасности при ее эксплуатации.

Для обустройства узла обычно используются элементы:

• трехфазный входной автомат;
• УЗО (оно же устройство защитного отключения);
• контактор четырехполюсный;
• сигнальная лампа.

Помимо этого потребуется поставить на каждую фазу однополюсные защитные автоматы, а так же защиту цепи термостата.

Кроме этого, в процессе монтажа потребуются детали для крепления: кровельные гвозди, шурупы, заклепки. Понадобятся термоусадочные трубки и специальная монтажная лента.

Как выбрать греющий кабель?

Пожалуй, самым важным элементом системы можно считать греющий кабель. На практике выбирают между устройствами двух видов: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим все минусы и плюсы использования обоих вариантов.

Особенности кабеля резистивного типа

Отличается простотой принципа работы. Внутри такого кабеля находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она начинает быстро разогреваться и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем очень проста в эксплуатации и не требует больших затрат.

Основными преимуществами использования кабеля такого типа считается отсутствие при запуске стартовых токов, низкая стоимость резистивного провода и присутствие постоянной мощности.

Последнее утверждение можно отнести к спорным. Поскольку в некоторых случаях постоянная мощность будет, скорее, недостатком. Так случится, если участки системы будут испытывать потребность в разном количестве тепла. Часть из них может перегреться, а остальные, напротив, недополучат тепло.

Для регулирования степени обогрева системы с резистивным кабелем обязательно используются терморегуляторы или другие приборы.

Эффективность и экономичность функционирования такой системы зависит от правильности их настройки, поэтому реальность достаточно часто бывает далека от желаемого. В этом резистивный кабель значительно уступает саморегулирующемуся.

Специалисты рекомендуют по возможности укладывать зональный резистивный кабель. Эта разновидность отличается наличием нагревательной нити из нихрома. Ее погонная мощность не зависит от размера, при необходимости кабель можно разрезать.

Также к достоинствам греющего кабеля можно отнести простоту его монтажа и длительную эксплуатацию.

Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы

Отличается более сложным устройством. Внутри такого кабеля две греющие жилы, вокруг которых находится особая матрица. Она «настраивает» сопротивление кабеля в зависимости от того, какова температуры окружающей среды. Чем она выше, тем меньше кабель греется, и наоборот, чем холоднее вокруг, тем лучше он нагревается.

Достоинств у саморегулирующегося кабеля много. Прежде всего, для его нормальной работы не требуется монтажа комплекса приборов управления: детекторов и терморегуляторов. Система будет настраиваться самостоятельно, причем перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем, не произойдет.

Саморегулирующийся провод можно разрезать. Минимальная длина отрезка – 20 см, его эксплуатационные характеристики не изменятся от длины. В процессе монтажа кабели при необходимости можно перекрещивать и даже перекручивать, они будут работать в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля очень проста. Он может быть смонтирован снаружи или внутри обогреваемого объекта.

Есть у системы и недостатки. Прежде всего, это стоимость. Саморегулирующийся кабель стоит примерно в 2-3 раза дороже резистивного. При этом нужно учесть, что в эксплуатации он обойдется дешевле. Еще один минус – постепенное старение саморегулирующейся матрицы, вследствие чего со временем саморегулирующийся кабель выходит из строя.

Подробнее о особенностях выбора сааморегулирующегося кабеля читайте далее.

Расчет системы обогрева

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

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

Для ее определения необходимо знать параметры водосточной системы.

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

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

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

Выбор места для укладки кабеля

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

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

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

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

Технология обустройства системы обогрева

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

Инструкция по обогреву водостоков своими руками с использованием кабелей

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.