Способ борьбы с обледенением кровли — монтаж системы обогрева. Как установить и подключить?

Обледенение кровли в холодных регионах и в районах с резкими перепадами температур часто становится большой проблемой. Одним из эффективных способов борьбы с этим явлением считается обустройство обогревательной системы. Монтаж обогрева кровли требует соблюдения определенных правил и требований техники безопасности, которые необходимо изучить перед началом работ.

Преимущества использования обогревающей системы

Основой системы обогрева или антиобледенительной системы является специальный электрический кабель, который устанавливается по наружной части кровли и в наиболее опасных местах. Принцип ее действия основан на том, что при прохождении электрического тока по кабелю выделяется значительная тепловая энергия за счет повышенного электрического сопротивления жил.

Преимущества обогрева крыши:

1. Предотвращение накопления чрезмерного количества снега и наледи, а также сосулек на карнизе.
2. Устранение необходимости ручной чистки кровли и удаления сосулек.
3. Создание условий для равномерного таяния снега и планомерного отвода талой воды.
4. Исключение риска образования ледяных пробок, блокирующих водоотводящую систему.
5. Повышение долговечности кровли за счет снижения механических нагрузок.
6. Возможность контроля процесса и его автоматизации.
7. Обеспечение эстетичного внешнего вида сооружения в зимнее время.

Обогревать крышу или водосток?

У владельцев домов возникает естественный вопрос: надо ли обогревать всю кровлю, а может, достаточно обеспечить обогрев водостоков? Ответ на него зависит от качества теплоизоляции крыши:

1. Если имеется надежная теплоизоляция потолка дома и холодный (нежилой) чердак, то кровля практически не нагревается потоками воздуха, поднимающимися из внутренних помещений.Снег на крыше тает естественным образом при температуре, близкой к 0 градусов. В этом случае отвод воды обеспечивает водоотливная система, и достаточно исключить образование ледяных пробок в водостоке, т. е. нагревать только его.
2. Если теплоизоляция крыши не удерживает поднимающееся изнутри тепло, то кровельное покрытие заметно нагревается. Таяние снега на скате начинается бесконтрольно уже при температуре воздуха минус 10–12 градусов.Карниз крыши не нагревается, и талая вода здесь замерзает, превращаясь в сосульки. Обледеневает и водосточная система. В этих условиях целесообразно обогревать не только водосток, но и наиболее опасные участки кровли.

Выбор греющего кабеля

Для обогрева крыши надо выбирать надежный кабель, отвечающий следующим требованиям:

• обеспечение пожарной и электрической безопасности;
• эффективный расход электроэнергии;
• достаточная механическая прочность;
• стойкость к атмосферным воздействиям (ветер, осадки, солнечный ультрафиолет).

Используются такие основные разновидности кабелей:

1. Резистивный тип. Он выделяет тепло за счет высокого электрического сопротивления токопроводящей жилы, для чего применяется соответствующий провод (например, нихром) в теплостойкой изоляции. Температура нагрева кабеля и его мощность являются постоянными, нерегулируемыми параметрами.Главное преимущество – пониженная стоимость и простота эксплуатации. Существенный недостаток – повышенный расход электроэнергии. Выпускается кабель секциями длиной от 10 до 250 м. Для обогрева крыш подходит кабель с удельной мощностью выше 20 Вт/м.
2. Саморегулирующийся тип. Его конструкция включает специальную матрицу, изоляцию, оплетку и защитную оболочку.Матрица представляет собой саморегулирующийся нагревательный элемент, который изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Соответственно изменяется мощность и температура нагрева при прохождении тока. Таким образом, максимальный нагрев происходит при низких температурах воздуха и уменьшается при повышении ее.

   Такой эффект позволяет рационально использовать электроэнергию. Главный минус – высокая стоимость кабеля.

Определение зон для установки

На нагревательный кабель приходится тратить значительные суммы, а потому он монтируется только в зонах, где наиболее высока вероятность накопления снега и образования льда. На кровле он располагается на карнизном свесе. Если крыша имеет крутой скат, то кабель размещается змейкой между кромкой карниза и снегозадержателем.

Помимо карниза выделяются такие зоны для обогрева:

• ендовы;
• водосточные трубы;
• водосборные воронки;
• желоб водостока;
• примыкания, капельники.

Сколько кабеля нужно: метраж и мощность

На подготовительном этапе важно правильно выбрать кабель по мощности и определить потребность в нем по метражу. Общая его длина складывается из всех секций антиобледенительной системы.

• Для желобов и водосточных труб метраж равен длине желобов и труб, а если протягивается две ветки, то длина умножается на 2. Аналогично высчитывается потребность в местах примыкания и ендовах.
• Для карниза надо определить ширину ската и количество веток кабеля с учетом, что шаг укладки составляет 15–20 см. К общей сумме добавляются также петли для водосливных воронок. Можно взять небольшой запас (до 5 %), но надо помнить, что плох не только недостаток кабеля, но и его излишек.

Основной параметр выбора кабеля – удельная (погонная) мощность.

• Нормативное ее значение для резистивного варианта составляет 18–22 Вт/м, а для саморегулирующегося – 15–28 Вт/м.
• Если кабель обогревает полимерные элементы, то мощность не должна превышать 17–18 Вт/м.
• Для обогрева желобов и труб надо учитывать, что при использовании кабеля мощностью выше 35 Вт/м достаточно одной нитки при ширине (диаметре) до 15 см. При значениях меньше 25 Вт/м придется протягивать две нити.

Основные принципы установки

Обогревательная система крыши состоит из следующих основных компонентов:

1. Обогревательная часть – электрический кабель. Он укладывается с наружной стороны кровли и наиболее опасных участков.
2. Распределительно-информационная часть. Она включает силовые, контрольные и сигнальные кабели, монтажные элементы и распределительные коробки. Выполняемая задача – подвод электропитания к нагревательному кабелю, передача сигналов от датчиков для контроля и управления процессом.
3. Система управления. Она состоит из регуляторов температуры, датчиков, щита управления, регулирующих устройств, приборов для запуска и защиты. Комплектация зависит от типа кабеля, его мощности, назначения системы.

При монтаже необходимо учитывать следующие правила:

1. Монтаж производится в соответствии с ранее разработанным проектом, с соблюдением требований ПЭУ и пожарной безопасности.
2. Нагревательный кабель формирует секции обогрева. Для этого он разрезается на участки определенной длины, раскладывается на поверхности, закрепляется и соединяется с помощью муфт.
3. Крепление кабеля к поверхности осуществляется полосами монтажной ленты с использованием дополнительных элементов в зависимости от зоны обогрева.
4. Все соединения подводящих проводов производятся в распределительных коробках, и после монтажа замеряется сопротивление изоляции.
5. Датчики контроля размещаются в доступных местах, заподлицо с обогреваемой поверхностью, но в пределах видимости.
6. Монтаж обогревательной системы производится при температуре воздуха не ниже 5 градусов.
7. Место установки очищается от мусора и пыли, а также тщательно высушивается.
8. Распределительные и силовые кабели укрываются в кабельные короба или гофрированные трубы.

На краю крыши

На кровельное покрытие кабель укладывается параллельными рядами или змейкой, с заданным шагом, зависящим от площади зоны обогрева и мощности кабеля. Расстояние между рядами – 15–20 см. Крепление кабеля на поверхности обеспечивается монтажной лентой с использованием герметика. Шаг крепления – 30–40 см. Как правило, используются кабели мощностью 22–25 Вт/м. Для мягкой кровли выбирается кабель мощностью не более 20 Вт/м.

На крутом скате кабель укладывается между краем кровли и снегозадержателем. При крутизне до 30 градусов обогревающий элемент занимает всю ширину карниза, а заканчивается укладка на 25–30 см выше расположения несущей стены. Если крутизна ската составляет менее 13 градусов, то кабель укладывается петлей только в районе расположения сливной воронки.

В ендовах и примыканиях

Особые зоны в виде ендов и примыканий закрываются нагревательным кабелем на 1/3 своей длины. Он укладывается петлей с образованием двух веток. Расстояние между сторонами петли – 12–15 см. Если используются двухжильные кабели, то оно составляет 40–42 см.

В желобах

В водосточном желобе кабель монтируется в два ряда, параллельно друг другу. Крепление производится полосками монтажной ленты в поперечном направлении. Шаг креплений для резистивного кабеля составляет 25–30 см, для саморегулирующего – 45–50 см. Сама лента может упрочняться заклепками с применением герметика.

В водосточных трубах

В водосточной трубе кабель закрепляется к стенкам и располагается внутри трубы в виде петли. Крепление обеспечивается монтажной лентой или термоусаживающейся трубкой. Если длина трубы превышает 5 м, то кабель опускается на тросе, обеспечивающем его механическую прочность и исключающем вытяжку жилы.

Сливная воронка водостока обогревается отдельно. Для этого кабель укладывается вокруг отверстия и захватывает зону шириной 50–60 см со всех сторон.

Монтаж и подключение автоматики

В обогревательной системе используются такие варианты автоматического управления:

1. Простые терморегуляторы. Их модули монтируются на DIN-рейку и вводятся в схему подключения нагревательного кабеля. Регулировка обеспечивается за счет изменения силы тока. Наиболее распространены устройства, работающие в пределах от минус 15 до плюс 5 градусов.Установка температуры включения и отключения осуществляется вручную. Наиболее распространенная модель – РТ-330 с максимальным током 8 А. Более современный вариант – терморегулятор OJ Electronics ETR/F-1447, предназначенный для максимального тока 16 А.
2. Термостаты. Эти устройства реагируют на сигналы датчиков температуры и работают в автоматическом режиме. Популярностью пользуется модель Raychem HTS-D, диапазон установок которой составляет от минус 20 до плюс 25 градусов. Максимальный ток 16 А.
3. Метеостанция. Это более сложная система, включающая не только температурные датчики, но и датчики влаги. В некоторых моделях предусмотрен отдельный датчик осадков. Метеостанция обеспечивает оптимальный режим работы, позволяющий экономить электроэнергию. Распространенный вариант – модель Метеостанция IS-11.

Схема управления и защита системы

Схема управления обогревом, контроля параметров и защиты собирается в щите (шкафу) управления. Сигнал на приборы подается от датчиков, размещенных непосредственно в рабочей зоне и на самом кабеле. В щите устанавливается такое оборудование:

• вводной автоматический выключатель;
• магнитный пускатель;
• автомат защиты термостата или метеостанции от перегрузки;
• устройство защитного отключения (УЗО) на 30мА;
• автомат защиты нагревательного кабеля;
• аварийная сигнализация (световая, звуковая).

В современных моделях дополнительно предусматриваются:

• реле времени;
• устройство для плавного запуска;
• трансформаторы тока;
• специальные контроллеры;
• а также иные фирменные приборы.

Вариант схемы подключения:

Обогревательная система крыши играет важную роль в ее обустройстве. Она обеспечивает безопасность, исключает накопление снега и наледи, повышает долговечность кровли.

В настоящее время выпускается несколько надежных систем, которые обеспечивают выполнение поставленных задач. Установить такую систему можно своими руками, но при условии соблюдения требований безопасности и основных правил монтажа.

Полезное видео

В видео рассказано о монтаже обогрева кровли: