Как избавиться от сосулек и наледи, используя обогрев водостоков и кровли кабелем

С наступлением холодов и выпадением большого количества снега, практически на каждой крыше можно наблюдать образование наледи и сосулек. Эта проблема особенно актуальна для крыш, имеющих уклон. Не так страшно, если это приведет к деформации или разрушению водостоков и кровли; их можно починить, хоть это и затратно. Хуже, если от их падения пострадают люди. Оптимальным выходом в этой ситуации будет монтаж оборудования, производящего обогрев водостоков и кровли греющимся кабелем.

Зачем греть крышу, или почему растут сосульки

В основе процесса образования сосулек на водостоке и наледи на кровле лежат следующие факторы:

•  смена температурных режимов (переход день-ночь) — влияние данного фактора особенно актуально при смене сезонов (весна-зима). При весеннем солнце снег на крышах начинает таять, но с наступлением темного времени суток температура падает ниже нуля, что приводит к замерзанию талой воды;
•  перепад температуры в мансардных и чердачных помещениях — часто помещения под кровлей делают отапливаемыми (будь то чердак или мансардный этаж), но при плохой изоляции кровли это приводит к нагреву кровли снизу, что ведет к таянию снега.

Чтобы уменьшить отрицательный эффект от этих факторов, используют кабель обогрева кровли.

Функции греющего кабеля для водостока

Чтобы сделать периметр дома безопасным и избежать затрат на ремонт, используют системы, принцип которых — подогрев мест скопления влаги во избежание её замерзания. Для этого используют греющий кабель для водостока. Принцип работы такого кабеля заключается в следующем. Преобразуя электрическую энергию в тепловую посредствам сопротивления материала, кабель производит нагрев элементов кровли, на которых он расположен.

Устройство системы антиобледенения

Система включает в себя:

•  крепеж для монтажа ниток кабеля;
•  блок управления — защитный автомат, УЗО (30мА), 4-х полюсный контактор, автоматы на каждую фазу (однополюсные при подключении к трехфазной сети), автомат термостата и индикатор состояния;
•  силовая сеть — силовые и сигнальные провода, коробки и муфты для герметичного монтажа;
•  терморегулятор или метеостанция с датчиками погодных характеристик (температурные, влажности, давления и др.).

Вся номенклатура комплектующих должна быть сертифицирована, во избежание появления проблем, как на этапе монтажа, так и на этапе работы системы обогрева.

Типы кабеля

В настоящее время на рынке широко распространены два типа таких греющих кабелей. На базе них есть две системы обогрева: резистивная и саморегулирующаяся.

Резистивная

Строение кабеля в этой системе схоже с обычными электрическими проводами. Он способен работать только в одном режиме и, как следствие, имеет постоянную температуру нагрева и рассеиваемую мощность. Подключение такого кабеля происходит на прямую в розетку. Его часто используется при больших площадях обогрева. Принцип работы — преобразовании энергии. Электрической в тепловую. Конструктивно кабель содержит одну или две жилы, покрытых внутренней изоляцией. Поверх нее вплетен экран для уменьшения электромагнитного излучения кабеля и обеспечения заземления. Сверху всего этого «пирога» нанесена внешняя прочная изоляционная оболочка.

Кабель, обладая сопротивлением, нагревается при прохождении электрического тока, что позволяет ему нагревать элементы конструкции кровли или водостока.

Длина резистивного кабеля ограничена цифрой в 200 метров. Технология его производства и эксплуатации не предусматривает его разделения и соединения, что требует подходить к расчету необходимой длины очень ответственно. Приобретать выгоднее и удобнее комплекты кабеля, в который входит сам кабель необходимой длины, элементы крепления и управления.

Во время работы температура нагрева такого кабеля постоянна по всей своей длине вне зависимости от температуры окружающей среды и мест обогрева.

Отсутствие адаптивной к температуре системы регулирования обуславливает большие потери электроэнергии и, как следствие, затраты на неё.

Плюсы от использования:

• повышенная отдача тепла;
• поддержание постоянного значения мощности;
• цена ниже чем у саморегулирующегося;
• потребность в более низком уровне начального тока.

Минусы:

• большие затраты электроэнергии;
• небольшой ресурс;
• риск выхода из строя при соприкосновении ниток кабеля.

Саморегулирующаяся

Технологически более совершенное, саморегулирующееся решение, в сравнении с резистивным. Кабель содержит нагревательную матрицу, два слоя изоляционной оболочки (внутренняя и наружная) и оплетку, защищающую от внешних электромагнитных воздействий. Благодаря такой матрице нагрев зависит от внешней температуры, что существенно экономичнее резистивной системы. Выгода данного вида кабеля заключается в возможности саморегуляции его температуры или отдельно его участков, в зависимости от внешней. Принцип работы его, как и у резистивного кабеля, но встроенная специальная матрица, соединяющая жилы, позволяет производить саморегуляцию проходящего тока и, соответственно, температуры нагрева.

Зимой, при постоянных температурах ниже нуля, кабель будет работать на максимальных мощностях, что не сильно будет отличать его от резистивного. Чтобы использовать все конструктивные возможности, его подключают совместно с температурными датчиками, метеостанциями и блоками управления током.

Преимущества саморегулирующего кабеля:

• экономия затрат на электричество;
• упрощенный монтаж (нарезка кабеля осуществляется по месту);
• повышенная защита от перегорания;
• большой ресурс;
• оптимален для различных типов кровли.

На основе материала выделяют следующие типы саморегулирующихся кабелей:

• одно или двух жильный с бронированием;
• саморегулирующий;
• двухжильный с армированием.

Независимо от того резистивный или саморегулирующийся тип кабеля, нужно обращать внимание на следующие его параметры, которые будут критичны при эксплуатации:

• оболочка кабеля должна быть эластичной в диапазоне заявленных производителем температур и должна подходить к температурному режиму в вашем регионе;
• необходимо обратить внимание на герметичность самого кабеля и соединений нагревательного участка кабеля с силовым, потому как он будет находиться под постоянным воздействием влаги;
• важное значение имеют и прочностные характеристики кабеля из-за внешних воздействий, таких как масса наледи, град и др.

Расчет мощности

При определении необходимой мощности нужно учитывать тип кровли. При отсутствии изоляции крыши, рекомендовано использовать системы, где мощность находиться на уровне 45 Вт на метр погонный. Если работы по утеплению уже произведены, то нужно использовать кабель с показателем мощности в пределах 30 Вт.

Для осуществления более точного расчета нужно выполнить следующее:

•  промерить длину горизонтальных водостоков и умножить получившееся число на два. Получим полную длину кабеля;
•  промерить полную длину вертикальных водостоков;
•  необходимо сложить два полученных числа и умножить на мощность указанную производителем кабеля.

Мощностные показатели, при выборе кабеля, выбирают исходя из его типа и материала изготовления водостока (ватт на погонный метр):

•  пластик — 20;
•  металл — 25;
•  дерево — 18.

Монтаж

Технология:

•  Прокладка ниток осуществляется волнообразно с расстоянием между волнами: саморегулирующийся — около 45 сантиметров, резистивный —  около 25 сантиметров. Крепят монтажной лентой, которую фиксируют заклепками и герметизируют места крепления. Это позволит оградить провод от обрыва при обширных снегопадах;
•  Одну или две нитки прокладывают в желобах используя специальный пластиковый крепеж.;
•  При наличии спуска в ливневую канализацию, рекомендуют производить опуск на 35 см в трубу;
•  В вертикальных водостоках обычно монтируют две нитки, используя монтажную ленту и термоусадочные трубки. При большой длине (>6 м) нужно зафиксировать кабель на тросе, протянутом на всю длину, чтобы передать несущую нагрузку;
•  С целью защиты системы обогрева от повреждения используют элементы снегозадержания;
•  Силовые провода монтируют в трубы или кабель-каналы. Датчики закрывают защитными кожухами.

На металлических кровлях кабель прокладывают с обеих сторон шва, опуская в водосток. При отсутствии желобов, петля опускается за край крыши на 7 см.

На мягких кровлях нитки монтируют используя пластиковые клипсы с последующей герметизацией.

При монтаже необходимо обращать внимание на отсутствие посторонних предметов в местах крепления кабеля. Более подробную инструкцию по монтажу систем обогрева кровли и водостоков производители публикуют на своих сайтах.