Система антиобледенения кровли и водостока: выбор и монтаж
В зимнее время года на крыше скапливается большое количество снега, который при потеплении тает, образуя наледь. Накопившийся лёд в любой момент может резко упасть с крыши, причинив ущерб здоровью или имуществу. Для предотвращения таких ситуаций и снижения нагрузки на кровлю часто используется система антиобледенения, имеющая простую и понятную конструкцию.
Содержание
Функции системы антиобледенения
Система антиобледенения включает в себя несколько компонентов, обеспечивающих подогрев кровли. В результате образовавшаяся наледь постепенно оттаивает, и риск внезапного схода большой массы снега исчезает. Таким образом, функция системы антиобледенения кровли заключается в обеспечении своевременного удаления ледяных масс и предотвращении их образования.
Наледь образуется в водосточных желобах, ендовах, сливных трубах, углах кровли. Именно в этих местах рекомендована установка системы, действие которой основано на подогреве поверхности с помощью специального кабеля. Этот процесс запускается автоматически при существенном понижении температуры воздуха и выпадении осадков. Специальные датчики подают сигнал управляющему устройству, которое разрешает подачу электроэнергии для нагрева кабеля. В результате предотвращается образование наледи, так как выпавшие осадки тут же подтаивают и безопасно сходят по водосточному желобу.
Многих владельцев частных домов волнует вопрос энергозатрат, которые требуются для функционирования системы нагрева кровли. Основным фактором, обеспечивающим экономичность, является правильная укладка кабеля, который размещают только в сложных зонах кровли. Энергопотребление зависит от площади крыши, но в среднем система потребляет от 200 до 500 Вт. На общее энергопотребление системы влияют также качество и тип используемого провода, количество осадков и другие особенности режима эксплуатации.
Виды нагревательного кабеля
Неотъемлемой частью системы является нагревательный кабель, в результате повышения температуры которого и происходит устранение наледи на крыше или в водостоке. Внешне он похож на обычный электрический провод, но имеет более мощную защитную оболочку, больший диаметр и выдерживает механические нагрузки. Для монтажа системы антиобледенения подходят две группы — резистивные и саморегулирующиеся. Резистивные проводы подразделяются на линейные и зональные.
Особенности резистивного кабеля
Наиболее востребованным вариантом является резистивный кабель, который обладает одинаковой выходной мощностью по всей своей длине и равным тепловыделением. В разрезе он состоит из металлической жилы, слоя изоляции, медной оплётки и внешней защитной оболочки. Для систем антиобледенения подходят варианты с тепловыделением 15–30 Вт/м. При этом их рабочая температура составляет 250 °C. Степень нагрева такого элемента определяется силой тока, а не внешними факторами.
Допустим, что один участок кабеля располагается в водостоке, другой — на кровле, а третий — под слоем снега. В каждой из этих областей необходима разная степень нагрева, а провод не может самостоятельно регулировать температуру, поэтому система должна везде выделять одинаковое количество теплоты, необходимое для нейтрализации обледенения на самом сложном участке (в нашем случае — под слоем снега). Именно из-за этого свойства резистивные варианты отличаются высоким, но нерациональным энергопотреблением. Главное отличие зонального варианта от линейного заключается в наличии двух изолированных токопроводящих жил, которые параллельны друг другу.
Линейный резистивный кабель имеет конструкцию, предполагающую полное падение напряжения без перегрева элементов выше максимальных значений. При нагреве тепловая мощность линейного провода немного уменьшается. В разрезе он представляет собой сплошную токопроводящую жилу с изоляционным слоем, поверх которого расположены экранирующая оплётка и полимерная защитная оболочка. Линейный провод может иметь одну, две или несколько параллельных нагревательных жил.
Последовательный или линейный тип кабеля характеризуется простым строением, но все типы зонального провода отличаются невысокой стоимостью, наличием независимых зон выделения тепла и простым монтажом. Отрицательные черты резистивных элементов выражены в повышенном потреблении энергии в то время, когда в этом нет необходимости.
Саморегулирующийся кабель
Конструкция саморегулирующегося кабеля частично похожа на устройство резистивного провода. В разрезе присутствуют две параллельные токопроводящие жилы, но они не изолированны. Они могут быть заключены в токопроводящую полимерную матрицу или же соединяются полимерными проводящими нитями. Полимерный тепловыделяющий элемент проовда существенно увеличивает сопротивление при нагреве, в результате чего возникает эффект саморегулирования. В конструкции также присутствуют фотополимерная изоляция, экранирующая оболочка и внешний пластиковый слой.
Основные преимущества саморегулирующего кабеля по сравнению с резистивным выражены в следующем:
- небольшое потребление мощности, составляющее 15–20 Вт/м;
- экономичный расход электроэнергии;
- долговечность, которая обусловлена отсутствием риска перегрева;
- максимальная теплоотдача при минимальной температуре нагрева;
- чёткое реагирование на датчики влажности.
Главный недостаток заключается в том, что его стоимость превышает цену резистивного провода в 3–4 раза. При этом этот провод значительно более удобен и надёжен, экономно расходует электроэнергию. Например, если с одной стороны он заметён снегом, а с другой — нет, то нагрев в зоне сугроба будет осуществляться до полного удаления снежной массы. При этом в другой зоне кабель не нагревается, что обеспечивает рациональное распределение электроэнергии.
Правила крепления кабеля для обогрева кровли или водостока
Нагревательный кабель является основным элементом системы обогрева кровли и водостока. Поэтому в процессе монтажа важно соблюдать определённые правила, которые обеспечат надёжность, эффективность и безопасность системы. Принципы укладки выражены в следующем:
- по краю кровли резистивный кабель укладывают в одну линию, а саморегулирующийся — зигзагом, фиксируя провод специальными зажимами из пластика;
- по водосточным желобам провод фиксируют с внутренней стороны, используя пластиковую или металлическую цепь или гофрированную муфту для защиты провода;
- для фиксации на кровле или в желобах можно использовать монтажную ленту и герметики. На любом кровельном покрытии уместны специальные заклёпки;
- одножильный кабель укладывают в 2 ряда, а двухжильный резистивный или саморегулирующийся монтируют в одну полосу;
- в желобах и водосточной системе используют не более двух нитей кабеля.
Все монтажные работы осуществляют последовательно, прикрепляя сначала провод в необходимых местах, а затем устанавливая датчики и приборы управления. После этого проводится проверка и регулирование работы системы антиобледенения кровли.
Видео: укладка кабеля на кровле и по водостоку
Расчёт кабеля
Перед монтажом системы антиобледенения следует определить зоны, в которых нужно уложить кабель. Далее проводится расчёт параметров. Например, для тёплой кровли нужно использовать две нити одножильного или одну двухжильного кабеля так, чтобы мощность на 1 м2 составляла 70 Вт. По краю кровли провод монтируют змейкой с шагом около 30–50 см. Таким образом, длина должна быть больше длины края кровли примерно в 3 раза.
Длина для водостока равна длине трубы, но можно сделать небольшой запас для более комфортного монтажа. Подобрать мощность можно на основе характеристик кровли. Например, для холодной крыши и металлических водостоков нужно обеспечить мощность от 40 до 50 Вт/м, а для оцинкованных водостоков и тёплой крыши — от 50 до 60 Вт/м.
Особенности выбора
При выборе кабеля и расчёте его параметров нужно учитывать тип кровли, желаемый уровень энергопотребления, количество осадков в вашем регионе и другие климатические условия. Например, для скатной крыши сложной конструкции следует обеспечить укладку кабеля в местах стыков кровли, вдоль края и по желобам водостока. Если же крыша двускатная и не отличается сложной формой, то достаточно монтировать провод по краю.
Для проведения монтажа нужно использовать качественные анкерные пластины, самоклеящуюся ленту, пластиковые зажимы. Эти детали нужны для надёжной фиксации устройства на разных поверхностях кровли и водостока.
Выбор управления: терморегулятор или метеостанция
Своевременная подача энергии по кабелю зависит от датчиков, которые устанавливают в ключевых зонах кровли. Они подают сигнал к устройству управления. Этот прибор может быть представлен в виде терморегулятора или метеостанции. Каждый вариант обладает комплексом свойств, которые учитывают при выборе. Например, терморегулятор представляет собой небольшую коробочку с поворотными механизмами. Это устройство регулирует температуру кабеля в зависимости от полученных с датчиков значений влажности и температуры.
Терморегулятор обязательно необходим при укладке резистивного кабеля, так как предотвращает перегрев системы и обеспечивает её безопасность. Прибор отключает или включает подачу энергии в зависимости от температуры воздуха или других условий, которые настраиваются при предварительном запуске.
При использовании саморегулирующегося кабеля применение терморегулятора необязательно, но позволяет вручную контролировать работу системы антиобледенения кровли.
Метеостанция является более сложным прибором, работа которого также основана на показаниях датчиков температуры и влажности. Прибор анализирует полученные данные по заложенному в его память алгоритму и выдаёт сигнал на включение нагрева кабеля при выпадении осадков и возникновении установленного температурного режима.
Выбор определённого устройства проводится на основании типа используемого кабеля, но в первую очередь учитывают требования безопасности всей системы антиобледенения, кровли и водостоков.
Правила эксплуатации систем
Расчёт необходимого уровня мощности и определение других параметров системы антиобледенения лучше всего доверить специалистам. Если же такой возможности нет, то следует учитывать правила эксплуатации и рекомендации экспертов, ведь от этого зависит безопасность и эффективная работа устройств. Основные правила заключаются в следующем:
- монтаж системы проводится только в сухую тёплую погоду на чистой, сухой поверхности;
- в процессе крепления важно избегать повреждения кабеля, а если это произошло, то нужно полностью заменить нагревательный элемент;
- очистка крыши от снега проводится после отключения системы и максимально осторожно — нельзя повредить кабель и датчики;
- нужно установить автоматический выключатель для защиты цепи от короткого замыкания;
- все датчики должны располагаться в местах, доступных для обслуживания;
- реле времени, программируемые коммутаторы обеспечат автоматическое управление, так как ручное не всегда возможно.
При эксплуатации системы важно отслеживать состояние кабеля, своевременно выявлять его повреждения и заменять вышедшие из строя элементы. Если необходима долговечная и эффективная система, то лучше всего приобрести качественный кабель, имеющий хороший внешний слой защиты. Поэтому эксперты советуют не экономить на качестве всех компонентов системы антиобледенения и приобрести качественный и безопасный вариант.
Видео: подключение саморегулирующегося кабеля
Система антиобледенения удобна не только для кровли и водостоков, но также и ступеней наружных лестницы и других поверхностей, на которых нужно предотвратить образование наледи. При этом важно убедиться в безопасном устройстве электрической системы и произвести квалифицированный монтаж с соблюдением всех указанных в нашей статье правил.
