Системы обогрева кровли и водостоков

Одной из главных проблем кровли в холодное время года является обледенение, которое затрагивает трубы, желобы, а также другие элементы водосточной системы и кровли в целом. Подобный процесс чреват преждевременным разрушением, обвалом элементов, ставя перед собой необходимость в частом ремонте не только водостока, но и навесных инженерных конструкций и фасада, который портится при обрушении. Оптимальным решением данной проблемы является установка системы обогрева кровли и водостоков, которая обеспечит сток талых вод с крыши без их образования в лед. Как работает подогрев кровли и водостоков, из чего состоит, как ее установить и где разместить, это мы детально разберем в стать ниже.

Система антиобледенения – что это такое и что в нее входит

Система антиобледенения кровли и водостоков – это система обогрева, предназначенная для установки на кровельных элементах во избегание их обледенения в опасный период – в то время, когда происходят регулярные суточные перепады температур, ведущие к образованию наледи. Благодаря тому, что именно данная система исключает образование на краю крыши сосулек, способных навредить человеческому здоровью, ее относят к мерам безопасности.

В состав системы антиобледенения кровли входят:

• нагревательные элементы;
• устройства управления и датчики;
• защитное оборудование;
• подсистема распределения электропитания;
• электроустановочное оборудование.

Чтобы разобраться в принципе действия системы обогрева мягкой кровли, рассмотрим все конструктивные элементы детальнее, выделив их особенности, преимущества и недостатки для самой системы.

Нагревательные элементы

Основным элементом выступает греющий кабель, длина зависит от площади крыши, место прокладки выбирается с учетом кровельной конструкции и водосточной системы.

К греющим кабелям на кровле предъявляются повышенные требования, а именно:

• мощность от 20 до 60 Вт\м при 0 градусов;
• обязательная обмотка экранирующей оплеткой;
• стойкость перед локальными перегревами;
• надежная, бесперебойная работа при повышенной влажности;
• устойчивость к прямым ультрафиолетовым лучам.

Кроме того, греющий кабель должен иметь сертификаты соответствия ТР ТС004\2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС012\2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах». В составе водосточной системы с подогревом используются резистивные и саморегулирующие кабели.

Первые отличаются доступной стоимостью и стабильными показателями мощности. Их главное отличие состоит неспособности регулировки длины секций, а также возможную вероятность перегрева, из-за чего их категорически нельзя использовать на мягких перекрытиях. Саморегулирующие кабели отличаются автоматическим изменением мощностных параметров исходя их температурных показателей и условий окружающей среды. Подробнее о них мы поговорим ниже при выборе кабеля отопительной системы.

Устройства управления

Сюда относится оборудование, которое обеспечивает автоматическое включение\отключение системы исходя из температуры окружающей среды, а также отсутствия или наличия влаги. Благоприятными условиями для образования наледи считаются температурные показатели от +3-5 градусов в дневное время и до -10 в ночное. Таким образом, включать отопительную систему днем нет смысла, поскольку лед растает без дополнительного вмешательства, однако, ночью мощности кабеля может быть недостаточно. В таком случае оптимальным вариантом будет периодическое включение, благодаря чему он протопит себе норку, а затем понизит тепловыделение до минимальных параметров.

Для этой цели отапливаемая кровля оснащается терморегулятором, регулирующим включение\выключение при определенной температуре. Входящая в состав оборудования метеостанция также имеет встроенный датчик влаги, фиксирующий наличие воды, а отдельные модели – также и датчик осадков.

Защитное оборудование

Наличие специальных дифавтоматов и УЗО является обязательным условием установки обогрева водостоков. Оно помогает защитить ее от коротких замыканий и утечки электричества. Подобные устройства призваны автоматически отключать всю систему или ее определенный контур, когда обнаруживается утечка свыше 30 мА или скачок значений номинального тока выше допустимых нагрузок.

Подсистема распределения электропитания

Подразумевает электроустойчивое оборудование, которое помогают подключить систему антиобледенения водостоков к электросети и обеспечивают защищенные электро-соединения.

К подобным элементам можно отнести:

• силовые провода;
• монтажные коробки;
• узлы кабеля электропитания;
• информационные кабели для датчиков и коробки под них;
• узлы сращивания Т и Х ответвлений.

Проектирование и установка системы распределения электропитания должна производиться с учетом мощности отопительной системы, количество и вид силового оборудования, наличие аксессуаров и дополнительных элементов.

Выбор кабеля антиобледенительной системы кровли и водостоков

Греющий кабель является сердцевиной системы антиобледенения кровли и водостоков. Он укладывается по длине трубы водостока, после чего подключается к электрической сети. Следовательно, от его выбора зависит продуктивность всей системы.

Кабели для антиобледенительной системы бывают двух основных видов:

1. Резистивный. Отличается поддержанием определенной заданной мощности. Выпускается секциями различной длины, которые укладываются полностью без предварительной нарезки. Температура нагрева подобного провода будет идентичной по всей его длине, однако, это не является преимуществом. Разные отрезки резистивного кабеля могут находиться в различных условиях (один скрыт в трубе, второй лежит на открытом воздухе). Как результат: количеств тепла для преобразования наледи может потребоваться разное на каждом участке. В итоге определенное количество энергии будет расходоваться зря.

Среди достоинств нагревательного кабеля подобного типа можно отнести: ценовую доступность; универсальность; продолжительный срок службы.

Среди минусов: невозможность укладки с перехлестом, чувствительность к перегревам, высокое потребление электроэнергии, невозможность укладки на мягких перекрытиях (из-за риска перегрева и сгорания).

2. Саморегулирующий. Отличается от первого типа возможностью самостоятельного регулирования оптимальной температуры, увеличивая или уменьшая температурный показатель исходя из условий окружающей среды. Для обогрева крыши и водостоков с помощью провода указанного типа не требуется установка вспомогательных датчиков и термостатов, при это различные части кабеля нагреваются по-разному, в зависимости от условий их расположения. Подобный кабель можно легко нарезать на секции необходимой длины прямо на месте монтажа. Его оболочка производится из высококачественного термостойкого ПВХ-пластика, который защищает изделие от мороза и жары, а также других суровых климатических условий. Саморегулирующий греющий кабель для системы отопления кровли и водостоков обойдется гораздо дороже резистивного, однако, его эксплуатационный срок также в несколько раз выше, а потребление электроэнергии ниже.

Среди преимуществ провода: автоматизация, влагоустойчивость и морозостойкость, продолжительный срок службы, высокая безопасность, эффективность, возможность нарезки.

Среди минусов: высокая стоимость, эффект старения полупроводниковой матрицы, сулящий снижение погонной мощности после пары лет эксплуатации.

Монтаж систем антиобледенения – общие правила и положения

Системы отопления кровли и водостоков монтируются в строгом порядке с соответствием требований ПУЭ, рекомендаций производителя и общепринятых нормативно-технических норм. Это поможет не только избежать негативных последствий для человеческого здоровья, но лишних расходов на покупку элементов, необходимых для замены системы водостоков и кровли.

Обеспечить качественную установку антиобледенительной системы кровли можно при соблюдении следующих правил:

• обязательное проведение монтажных работ в сухую, безветренную погоду при температуре окружающей среды выше нуля;
• места для прокладки греющего кабеля отопительной системы подлежат обязательной чистке от мусора и пыли;
• прокладка силового провода должна проводиться посредством распределительной коробки в исполнении с защитой от влаги и пыли типа IP65-66. Возможно соединение через муфту термопластичного полимера.
• защита от коротких замыканий и утечки тока обеспечивается благодаря дифференциальных автоматов, УЗО до 30 мА (устройств защитного отключения) и автоматизированных выключателей;
• защита от поражения током человека обеспечивается посредством специального защитного аппарата, который устанавливается на линию электропитания системы обогрева кровли и водостоков; с его помощью также обеспечивается техническое обслуживание и ремонт при необходимости;
• размещение датчиков целесообразно выполнять в участках, которые исключают ошибочное включение отопления, а также там, где к ним можно получить свободный доступ для очистки и регулирования.

Где размещать греющий кабель отопления

При обустройстве отопительной системы кровли важно выбирать специальные «холодные» места, которые больше всего подвержены обледенению в холодное время года. Для этого разрабатывается определенная схема обогрева кровли и водостоков, в которой указываются потенциально опасные для обледенения места.

Так, наиболее подходящими участками для размещения греющего кабеля системы считаются:

• Внутреннее пространство труб водостока. При сходе талой воды и ее заледенении стояки нередко деформируются и лопаются. Кроме того, внутри могут образовываться ледяные пробки, препятствующие удалению воды с крыши. Поэтому внутри труб целесообразно проложить нагревательный элемент в одну или две линии. При соединении водосточной системы с канализационной, нагревающий провод необходимо ввести на глубине, идентичную ее промерзанию.
• Внутри лотков. Образование плотины из замершей талой воды в желобах не редкость. Поэтому на дне лотков обязательным образом следует проложить греющий провод.
• Между кровельным краем и снегозадержателем. Для исключения схода снежных масс и ледяных глыб на крыше со скатной кровлей монтируются снегозадержатели, однако, дополнительная прокладка греющего кабеля между кровельным краем и элементом задержания снега поможет обеспечить плавный сход снега без пластов и обвалов больших кусков.
• Карнизы. Если уклон ската меньше 300, греющий кабель следует проложить витками по всей ширине карниза. При обустройстве пологой крыши со скатами свыше 110 требуется дополнительная укладка витков рядом с водосборными воронками. При условии, что уклон ската выше 450, нагревательные провода монтируются исключительно в желобы.
• В ендовах. На внутренних углах, которые образовались благодаря смежных скатов, прокладка нагревательных элементов выполняется на высоте не менее 2\3 длины ендов.
• Парапеты и примыкающие места. Вдоль указанных элементов следует разместить одну линию греющего провода
• Внутри водосборников. В данном случае кабель размещается внутри водосборников системы водостока и в воронках водоотводных систем пологих крыш, при этом петли кабеля обязаны охватить участок 50 см от центра воронки.
• Внутри капельников, водометов и прочих участках вероятного образования и скопления наледи.
• По всему периметру окон мансардного типа.

Подключение антиобледенительной системы

Подключение антиобледенительной системы для кровли и водостоков осуществляется в соответствии с основными требованиями нормативов по электробезопасности. Для устройства обогрева водостока своими руками потребуется обеспечить электропитание, а это лучше всего сделать, проложив индивидуальную линию электропроводки с защитой отдельного автомата УЗО. Сделать это лучше всего с помощью провода с медными жилами, при этом сечение проводников следует выбрать исходя из общей мощности всей системы с минимальным допустимым значением от 2,5 мм2. При решении подключить антиобледенительную систему к трехфазной сети важно постараться обеспечить симметричную нагрузку на три фазы без перескоков более 15%.

Соединение греющего и силового кабелей осуществляется посредством распределительной коробки и термоусадочной муфты. Сами же датчики системы подключаются непосредственно к блоку питания. После окончания монтажа и подключение следует провести многоразовую проверку, определяющую:

• качество соединений;
• правильность схемы подключения обогрева кровли;
• надежность крепления;
• целостность электроцепей;
• качество монтажа.

Любые ошибки и неточности чреваты перегревом и порчей оборудования, что приведет к его преждевременной замене и дополнительным затратам. Обслуживание системы отопления проводится периодически для чистки греющих кабелей и датчиков от мусора, пыли, загрязнений, а также для выявления возможных повреждений и локальных перегреваний. При соблюдении технологии монтажа и подключения антиобледенительная система для кровли будет служить верой и правдой до 30 лет, а в некоторых случаях при должном уходе и своевременном обслуживании – гораздо больше.