Обігрів покрівлі та водостоків: монтаж системи антизледеніння своїми руками, установка кабелю для підігріву даху

Скупчення снігу на даху будинку, обледеніння водостоків та утворення бурульок — ці погодні фактори не тільки завдають шкоди покрівлі, але і створюють небезпеку для знаходяться внизу людей. Звичайно, можна скидати сніговий покрив відразу ж після його випадання і збивати льодяні брили довгою жердиною, але хто дасть гарантію, що подібним способом не будуть пошкоджено покрівлю та водостоки, а падаюча бурулька не заподіє шкоди здоров’ю або майну. А адже є дуже ефективний спосіб одним махом вирішити всі ці явища. Система антизледеніння, яку можна встановити своїми руками, вчасно розтопить сніг і не дозволить утворюватися льоду на найбільш відповідальних ділянках.

Обігрів покрівлі та водостоків: як це працює

Покрівля та водостоки знаходяться в безпеці і можуть нормально виконувати свої функції рівно до того моменту, поки температура повітря не досягне від’ємних значень. Після цього починається процес кристалізації води, який супроводжується негативними явищами:

  • на поверхні жолобів і труб утворюється полій, яка знижує їхню пропускну здатність і перешкоджає відведенню осадових і талих вод з даху;
  • перехід рідини в твердий стан супроводжується збільшенням об’єму, що загрожує пошкодженням покрівлі та водовідвідної магістралі;
  • погіршення ефективності водостоків і, як наслідок, накопичення води на даху, є причиною протечек під час активного танення снігу;
  • утворення пробок в трубах призводить до того, що вода починає стікати по стінах і фундаменту, погіршуючи зовнішній вигляд будови і сприяючи його руйнування.

Щоб система відводу опадів успішно працювала навіть в найлютіший мороз, в найбільш відповідальних місцях монтують електричні нагрівачі. Вони попереджають скупчення снігу і поява крижаної кірки, сприяючи зниження механічного навантаження на дах і не допускаючи заторів на шляху талої води.

Основною функцією системи антизледеніння є запобігання накопичення снігу та льоду на потенційно небезпечних ділянках даху

Найчастіше гріють кабелі обладнують наступні елементи водостоків:

  • снігозатримувачі;
  • збірні лотки та воронки;
  • жолоби;
  • вертикальні труби.

Крім того, електричним обігрівом оснащують зони збору стоків у лівневок, а також лотки і інші елементи дренажної системи.

З що працює в автоматичному режимі кабельною системою проти обледеніння не можуть зрівнятися ні механічного, ні хімічний способи видалення льоду і снігу. Перший змушує задіяти людські ресурси і спеціальне обладнання, до того ж очищення лопатами і льодорубами небезпечна для покрівлі та водостоку. Другий вимагає нанесення на покрівлю спеціальних дорогих емульсій, які треба періодично оновлювати.

Пристрій системи антизледеніння

Принцип обігріву дахів і водостоків багато в чому схожий з функціонуванням теплих підлог. Головним елементом електричної системи антизледеніння є нагрівальний контур, який включає одну або декілька секцій нагрівального кабелю, а також кріпильні та ізолюючі елементи для його монтажу. Працездатність електронагрівачів забезпечують силові і сигнальні кабелі, а також різноманітні перемикаючі і комутуючі пристрої. Для управління нагрівом використовується терморегулятор, датчики температури і вологості, реле часу та апаратура захисту (безпеки). Включення системи антизледеніння може виконуватися в простому або інтелектуальному режимі, який передбачає синхронізацію з метеостанцією.

Робота системи обігріву дахів і водостоків в автоматичному режимі можлива завдяки блоку управління (термостат або метеостанція) і датчикам, які відстежують стан навколишнього середовища

Принцип дії

Робота обігрівального контуру відрізняється простотою та надійністю. Включення нагрівачів відбувається за сигналами з датчиків температури і вологості, які встановлюють в затінених місцях і верхніх точках водостоків. При падінні температури повітря нижче встановленого значення, термодатчик дасть команду на включення нагрівачів. Однак подача напруги до кабелю відбудеться тільки у випадку певного стану датчика вологості. Обігрів включиться лише при низьких значеннях вологості, свідчать про замерзанні рідини. Подача живлення припиниться тоді, коли сигнальний сенсор опиниться у воді. Подібний алгоритм запобігає роботу системи вхолосту і сприяє її економічності.

Працездатність систем «антилід» забезпечує гріючий кабель .який укладають по краю даху, у водостоках і інших місцях можливого скупчення снігу і льоду

Конструкція гнучких кабельних елементів дозволяє обігрівати даху самої складної конфігурації. Пристрій системи антизледеніння залежить від кліматичних особливостей регіону, типу кабелю і ступеня теплоізоляції покрівлі.

Види гріючих кабелів, їх переваги і недоліки

Для облаштування надійної системи антизледеніння використовуються два види гріючих кабелів:

  • резистивні;
  • саморегулівні.

Далі розглянемо особливості кожного з нагрівачів і можливість їх застосування в тому чи іншому місці покрівлі та водостоку.

Резистивний нагрівник

Нагрівання кабелю цього типу відбувається за рахунок омічних втрат в жилі, яка має високий опір.

В залежності від конструкції резистивний кабель може мати одну або дві нагрівальні жили

Тепловиділення сучасних резистивних нагрівачів складає до 30 Вт/м, при цьому температура може досягати 250 °C. На розрізі добре видно внутрішня будова кабелю металевий провідник, шар ізоляції, мідна оплетка і захисна оболонка. Крім того, існує різновид двожильних кабелів з додатковим струмопровідним елементом. Завдяки йому підключення може здійснюватися з одного кінця. Це значно спрощує монтаж і здешевлює вартість робіт за рахунок зменшення довжини ланцюгів живлення.

До достоїнств нагрівачів цього типу відносяться:

  • простота конструкції;
  • стабільність характеристик;
  • еластичність;
  • високе питоме тепловиділення;
  • відносно низька вартість.

Недоліками кабелів, що працюють за принципом резистивного нагрівання, є:

  • утруднений монтаж системи, пов’язаний з необхідністю використання контурів строго заданої довжини;
  • наявність «холодного» і «гарячого» кінця, з-за чого виникають теплові напруги;
  • можливість локального перегріву при зниженні ефективності тепловідведення. З цієї ж причини не допускається перехльости кабелю;
  • обмежена ремонтопридатність: при перегорання нагрівача секція не підлягає відновленню.

Оскільки потужність резистивного елемента не залежить від зовнішніх умов, при використанні кабелю цього типу необхідний правильний розрахунок, інакше буде складно уникнути зайвих енерговитрат.

Резистивний кабель можна підключати як з одного, так і двох кінців — все залежить від кількості нагрівальних жил

Саморегулюючий нагрівальний елемент

Саморегулюючий кабель складається з струмоведучих жил, поміщених в середу зі спеціальної пластмаси. Наявність в її складі зерен графіту перетворює систему на довгий ланцюжок із безліччю паралельних змінних опорів. Провідність внутрішнього наповнювача змінюється в залежності від температури, завдяки чому забезпечується регуляція потужності нагрівача — при падінні температури кабель буде виділяти більше тепла.

Саморегулюючий кабель є високотехнологічним електричним нагрівачем

Переваги саморегульованих кабелів:

  • висока економічність;
  • спрощення монтажу — нагрівач можна різати на секції будь-якої довжини;
  • неможливість локального перегріву навіть в місцях накладання нагрівача, а також при механічних ушкодженнях;
  • тепловиділення, яке змінюється по довжині секції в залежності від зовнішніх умов;
  • підвищена безпека.

До недоліків саморегульованих елементів відноситься більш висока вартість, яка, втім, компенсується під час їх експлуатації.

Найефективніші системи антизледеніння отримують, використовуючи нагрівачі обох типів. Резистивний кабель, як володіє більш високою питомою потужністю, рекомендується монтувати на плоских ділянках покрівлі, а саморегульований — у жолобах, воронках і водостічних трубах.

Проектування системи обігріває

Проектування системи сніготанення включає в себе вибір місць обігріву, розрахунок необхідної потужності кабелю, а також складання креслень, схем або ескізів. Документація повинна містити дані про тип і кількість нагрівачів для кожної зони, місця установки датчиків та особливості електричних з’єднань.

Вибір зон для обігріву

На першому етапі вивчають креслення даху, за допомогою яких визначають кількість і тип обігріваються зон. Фахівці рекомендують включати в систему сніготанення наступні місця:

  1. Стики суміжних схилів (ендови). Кабель укладають у вигляді довгої петлі, якою покривають від 1/3 до 2/3 висоти розжолобка в його нижній частині. Ширина вигину залежить від питомої потужності кабелю і становить від 10 до 40 див.

    Стики суміжних скатів покрівлі обладнують гріючою кабелем, покладеним на 2/3 їх висоти

  2. Карнизи даху з пологими схилами. Якщо покрівля має ухил до 30 градусів, то кабель укладають зигзагом в нижній частині схилу, захоплюючи весь карниз і 30-сантиметровий ділянку вище проекції стіни будівлі. Якщо кут покрівлі становить менше 12 градусів, то обігрівом обладнують ділянки, що примикають до воронок.

    Поряд з воронками гріючий кабель укладають на площі 1 кв. м

  3. Водостічні труби. Нагрівач укладають в стояк, споруджуючи петлю, яку кріплять до його стінок. При стоку в дощову каналізацію петлю роблять довшою з урахуванням глибини промерзання грунту.

    Для обігріву лотків та водостічних труб нагрівальний кабель укладають двома паралельними лініями

  4. Воронки. На плоских ділянках покрівлі кабель монтують так, щоб він охоплював зону шириною до 0.5 м і заводять його в водорзподілювач нижче рівня горищного перекриття. Для воронок, якими обладнають стояки, додатковий обігрів не потрібно, оскільки буде достатньо обігріву жолобів.
  5. Для обігріву примикань і парапетів буде достатньо однієї секції кабелю, прокладеного вздовж конструкції.

    Різні способи розкладки кабельних нагрівачів дозволяють зробити захист від снігу і льоду більш ефективної

  6. Лотки і жолоби вимагають укладання двох паралельних ліній по нижній частині водорозподільних елементів.
  7. Водомети плоскої покрівлі. Нагрівач монтують по дну і в радіусі до 0,5 м від їх вхідного отвору.

Крім того, гріючий кабель укладають по периметру мансардних вікон, метровій зоні навколо водозбірників, а також на шляху відтоку води. Щоб забезпечити працездатність зливової каналізації, необхідно продумати обігрів магістралі аж до стічного колектора.

Обігрівом обладнують не тільки покрівлю та водостоки, але місця стоків, а також елементи дренажної системи

Не вимагають установки нагрівачів скати дахів з ухилом більше 45 градусів, оскільки сніг сходить з їх поверхні природним способом. Тим не менше для забезпечення працездатності водостічної системи всі її елементи слід оснастити гріючою кабелем згідно з викладеними вище правилами.

Розрахунок необхідної потужності

Розрахунок потужності обігрівального кабелю проводять виходячи з площі окремих зон, що потребують монтажу системи сніготанення. Для обчислення цього значення керуються даними, отриманими на практиці:

  • у водостічні труби діаметром менше 100 мм — 28 Вт/м. Те ж саме для обладнання лотків шириною до 100 мм;
  • у водостічні труби діаметром понад 100 мм — 36 Вт/м. Таке ж значення для укладання в лотки шириною більше 100 мм;
  • у розжолобки — від 250 до 300 Вт/кв. м (рекомендується укладання до 2/3 висоти в нижній частині стику);
  • уздовж жолобів — від 200 до 300 Вт/ кв. м;
  • на капельниках і вздовж карнизів — від 180 до 250 Вт/кв. м.

На плоских поверхнях передбачають монтаж кабелю зигзагом, не перевищуючи радіус вигину, рекомендований виробником. За схемою укладання визначають довжину кабелю і, грунтуючись на отриманих даних, обчислюють сумарну потужність системи сніготанення.

Перед установкою потрібен докладний креслення з зазначенням місць обігріву і способу прокладки кабелю, що гріє

Установка комутуючих пристроїв

Для контролю і управління системою обігріву дахів і водостоків використовують уніфіковані модулі, конструкцією яких передбачається підключення живлячої дроти, нагрівачів, а також датчиків температури і вологості. Блок управління монтують у зручному для контролю і управління місці. Сигнальні сенсори встановлюють з урахуванням необхідності їх огляду та обслуговування.

Контроль та управління системою «антилід» здійснюється за допомогою різноманітних датчиків, підключених до електронного термостата або метеостанції

Порядок монтажу системи антизледеніння

Після виконання всіх необхідних розрахунків приступають до підготовчих заходів, збирають необхідний інструмент і закуповують матеріали та обладнання. Після цього починають монтаж системи «антилід».

Підготовчий етап

Підготовка основи включає в себе видалення непрацездатних елементів старої системи сніготанення, якщо така була раніше встановлені. Місця укладання нагрівального кабелю очищають від сміття і бруду. Крім того, оглядають покрівлю з метою виявлення предметів і гострих країв, таять у собі небезпеку пошкодження кабелю.

Монтажні роботи

Складання обігріває системи починають з кріплення електронного модуля. Найкраще для його установки використовувати окремий шафа управління. Монтаж інших елементів конструкції ведуть в такій послідовності:

  1. Встановлюють сигнальні сенсори. Датчик температури слід закріпити в місці, що виключає попадання прямих сонячних променів, подалі від систем опалення, вентиляції і кондиціонування. Сенсор випадання опадів монтують на відкритій ділянці даху. Датчики вологості кріплять у зонах, які першими опиняються під дією талої води.

    Сигнальні датчики встановлюють таким чином, щоб забезпечити можливість їх чіткого і своєчасного спрацьовування

  2. Прокладають силові і сигнальні кабелі. Для їх кріплення використовують нейлонові стяжки і пластикові фіксатори. Після укладання провідники слід продзвонити, а в силових лініях додатково виміряти опір ізоляції.
  3. Укладають гріючі кабелі. Для їх фіксації використовують передбачені виробником кронштейни, металеві затиски і накладки. Можна також використовувати перфоровану монтажну стрічку з тією умовою, щоб не були пошкоджені оболонки нагрівачів. При укладанні слід виключити можливість вільного провисання обігрівають ліній в повітрі.

    Для кріплення нагрівального кабелю можна використовувати спеціальну перфоровану стрічку

  4. Кінці кабелів заводять в розподільні коробки, заміряють опір і відсутність пробою ізоляції в кожній секції. Мінімальне значення, яке при цьому повинен показати мегомметр, — 10 Мом/м.

    Для монтажу і кріплення нагрівального кабелю в водостоках довжиною більше 3 м використовують металевий трос

    Ряд операцій, таких як намотування додаткового шару ізоляції в місцях установки фіксаторів, закладення кінців електричних нагрівачів, сигнальних та силових кабелів та ін., можна виконувати на землі або в приміщенні. Це дозволить знизити ризик пошкодження покрівлі під час монтажних заходів.

  5. Виконують електричні підключення гріючих, силових і сигнальних кабелів між собою і з блоком управління. Нагрівальні секції і шафа управління заземлюють.

    Підключення нагрівальних кабелів виконують у суворій відповідності зі схемою комутації і захисту

  6. При відповідній температурі зовнішнього повітря проводять включення антикригової системи на 1 годину, після чого заміряють споживаний кожною секцією струм. У разі відхилення від номінальних значень, виявляють та усувають причини неполадок. Для перевірки працездатності датчиків води та осадів при чистому небі допускається їх полив водою.

Відео: анімована інструкція з монтажу нагрівального кабелю

Згідно Сніпу 3.05.06–85, який регламентує порядок установки та експлуатації електротехнічних пристроїв, монтаж гріючих кабелів можна вести при температурі зовнішнього повітря не нижче мінус 15 °C. Встановлення нагрівачів необхідно завершити до випадання першого снігу і утворення полою на даху. Найкращим часом для монтажу можна вважати останні тижні осені. Якщо ж з якої-небудь причини роботи затягнулися до появи снігових шапок і крижаних заторів на даху і в водостоку, то потрібно ретельна очистка місць укладання кабелю від опадів.

Монтаж системи антизледеніння пов’язаний з ризиком, тому працювати без страховки заборонено

Вибір апаратури керування та захисту

Включення і вимикання нагрівальних кабелів в заданих температурних межах і відповідно до стану датчиків вологості та опадів відбувається по команді модуля контролю і управління. Залежно від складності і функціональності, ці пристрої діляться на два типу:

  • термостатичні пристрою. Являють собою прилади, які реагують на зміну опору датчика температури. Термостат дозволяє встановлювати граничну температуру, при якій вбудоване реле підключається зовнішнє навантаження. При використанні нагрівачів великої потужності комутація здійснюється з використанням зовнішніх контакторів або магнітних пускачів;

    Термостат регулює систему сніготанення

  • метеостанції. Пристрої цього типу відстежують не тільки температуру, але і вологість, наявність опадів і інші погодні фактори. Наявність додаткових датчиків дозволяє включати нагрів тільки за фактом появи опадів.

Звичайно ж, перший варіант в силу своєї конструктивної простоти коштує в рази дешевше другого. Незважаючи на це, використовувати його у регіонах з високою вологістю не рекомендується, оскільки в цьому випадку з’являються ризики неправильної інтерпретації даних термодатчика. В результаті замість своєчасного танення снігу на даху можуть накопичуватися поклади льоду.

Метеостанція установки «антилід»і схема її підключення

Метеостанція позбавлена цих недоліків, але має більш складну конструкцію, а отже, і менш надійна. Тим не менше вибір цього варіанту дозволить побудувати систему сніготанення, здатну працювати в автоматичному режимі і за рахунок більш чуйного управління економити електроенергію.

Для захисту елементів системи при перевищенні струму навантаження або короткому замиканні в електричну схему встановлюють автоматичний вимикач. Крім того, використовують пристрій захисного відключення, яке відстежує витоку струму через ізоляцію і при її появі може знеструмити всю систему або відключити окремі сектори нагрівачів.

Поради щодо експлуатації системи танення льоду

Надійну, довговічну роботу системи антизледеніння гарантує не тільки правильно виконаний монтаж, але і регулярне, своєчасне обслуговування. Наводимо кілька правил експлуатації, які сприяють безвідмовної роботи обладнання:

  1. На початку кожного сезону, а саме після того, як з дерев опаде листя, покрівлю та елементи водостоків очищають від сміття і бруду. Щоб не пошкодити кабелі і датчики, прибирання виконують м’якими щітками. В місцях сильних забруднень використовують воду.
  2. Систему включають в діапазоні температур зовнішнього повітря від -15 до +5 °C.
  3. Один раз в три місяці роблять огляд і профілактичні роботи, які включають підтяжку кріпильних з’єднань і відновлення пошкодженої ізоляції. Крім цього, перевіряють працездатність пристрою захисного відключення.
  4. Для захисту кабелів від механічних ушкоджень у місцях можливого обвалення снігу і льоду встановлюють загороджувальні споруди.

На завершення хочеться дати пораду: не допускайте до робіт з монтажу та обслуговування контуру випадкових людей. Тільки кваліфіковані працівники, які пройшли спеціалізовану підготовку, знають, як поводитися з такою делікатною і чутливою системою.

Відео: як зробити систему сніготанення своїми руками

При відповідних знаннях і мінімальних навичках монтаж системи антизледеніння не представляє труднощів. Разом з тим роботи на висоті вимагають граничної уваги і зібраності. Крім того, рекомендуємо освіжити в пам’яті правила техніки безпеки при роботі з високою напругою і неухильно їх додержуватися під час монтажу і експлуатації обладнання.

Ссылка на основную публикацию