Выбираем тип греющего кабеля
Основой всего механизма является греющий кабель. Для кого-то это понятие является чем-то новым, но на самом деле такие решения применяются уже не один год.
Греющий кабель резистивный
Резистивный. По внешнему виду он напоминает обыкновенный одножильный или многожильный алюминиевый кабель в оплетке. Нагревание происходит за счет внутреннего сопротивления проводника. Температура легко поддерживается на одном уровне, что гарантирует надежность системы. Обычно он находится в доступной ценовой категории.
Саморегулирующийся. Строение этого проводника сложнее, а также выше его стоимость. Как следует из названия, этот кабель может функционировать автономно, без участия пользователя. Это значит, что на различных участках может быть разная температура. Объясняется это следующим механизмом: между двумя жилами находится изолятор, который в определенной мере пропускает электрическую энергию. Чем ниже температура, тем ниже сопротивление, тем больше тока проходит, и тем больше происходит нагревание. После разогрева сопротивление повышается и проходимость уменьшается.
Каждый из этих вариантов обладает своими сильными и слабыми сторонами. Резистивный:
- быстрый разогрев;
- простота монтажа двухжильного кабеля;
- простота расчета мощности на погонный метр;
- нет особых нюансов с подключением.
К недостаткам можно отнести:
- необходимость укладки конкретной заявленной длины;
- перерасход электроэнергии на неравномерных участках;
- в качестве проверки до монтажа доступно только измерение сопротивления.
К плюсам саморегулирующегося относятся:
- возможность использования без терморегулятора;
- монтаж отрезка произвольной длины;
- устойчивость к физическому воздействию;
- более экономичное потребление по сравнению с резистивным;
- устойчивость к перепадам напряжения;
- сравнительно высокая цена;
- медленный разогрев;
- высокая стартовая мощность.
В некоторых ситуациях ради экономии средств эти два вида комбинируют. Например, по скату крыши, где покров снега или льда примерно одинаковый, пускают резистивный, а в желоба, стоки и воронки укладывают саморегулирующийся кабель.
Кабель греющий: как правильно выбрать
Пожалуй, самым важным элементом системы можно считать греющий кабель. На практике выбирают между устройствами двух видов: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим все минусы и плюсы использования обоих вариантов.
Особенности кабеля резистивного типа
Отличается простотой принципа работы. Внутри такого кабеля находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она начинает быстро разогреваться и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем очень проста в эксплуатации и не требует больших затрат.
Устройство греющего резистивного кабеля очень просто. Основной «рабочий» элемент — нагревательная жила. Когда через нее проходит ток, она очень быстро разогревается
Основными преимуществами использования кабеля такого типа считается отсутствие при запуске стартовых токов, низкая стоимость резистивного провода и присутствие постоянной мощности.
Последнее утверждение можно отнести к спорным. Поскольку в некоторых случаях постоянная мощность будет, скорее, недостатком. Так случится, если участки системы будут испытывать потребность в разном количестве тепла. Часть из них может перегреться, а остальные, напротив, недополучат тепло.
Для регулирования степени обогрева системы с резистивным кабелем обязательно используются терморегуляторы или другие приборы. Эффективность и экономичность функционирования такой системы зависит от правильности их настройки, поэтому реальность достаточно часто бывает далека от желаемого. В этом резистивный кабель значительно уступает саморегулирующемуся.
Специалисты рекомендуют по возможности укладывать зональный резистивный кабель. Эта разновидность отличается наличием нагревательной нити из нихрома. Ее погонная мощность не зависит от размера, при необходимости кабель можно разрезать. Также к достоинствам греющего кабеля можно отнести простоту его монтажа и длительную эксплуатацию.
Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы
Отличается более сложным устройством. Внутри такого кабеля две греющие жилы, вокруг которых находится особая матрица. Она «настраивает» сопротивление кабеля в зависимости от того, какова температуры окружающей среды. Чем она выше, тем меньше кабель греется, и наоборот, чем холоднее вокруг, тем лучше он нагревается.
Внутри саморегулирующегося кабеля находится специальная матрица, способная менять сопротивление греющей жилы в зависимости от температуры окружающей среды
Достоинств у саморегулирующегося кабеля много. Прежде всего, для его нормальной работы не требуется монтажа комплекса приборов управления: детекторов и терморегуляторов. Система будет настраиваться самостоятельно, причем перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем, не произойдет.
Саморегулирующийся провод можно разрезать. Минимальная длина отрезка – 20 см, его эксплуатационные характеристики не изменятся от длины. В процессе монтажа кабели при необходимости можно перекрещивать и даже перекручивать, они будут работать в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля очень проста. Он может быть смонтирован снаружи или внутри обогреваемого объекта.
Есть у системы и недостатки. Прежде всего, это стоимость. Саморегулирующийся кабель стоит примерно в 2-3 раза дороже резистивного. При этом нужно учесть, что в эксплуатации он обойдется дешевле. Еще один минус – постепенное старение саморегулирующейся матрицы, вследствие чего со временем саморегулирующийся кабель выходит из строя.
Монтаж системы кабелей для обогрева кровельного покрытия
Самый важный момент в процессе сборки системы кабелей – это правильно распределить их по необходимым участкам. Поэтому монтаж подразумевает под собой связку нескольких участков кабеля в один узел. Это связка так и называется – узел.
Какие участки объединяются между собой:
- Часть кровли ближе к карнизу. Здесь ширина участка определяется по мере необходимости, чаще от снегозадержателей до края. На плоскости кровельного материала кабель греющий крепится специальными полосками и зажимами или клепками. Монтаж производится зигзагообразно.
- Желоба водосточной системы.
- Трубы вертикальные водостока.
Посмотрите на фото выше, на нем показано, как можно провести монтаж одного кабеля для обогрева, который бы охватил сразу и плоскость крыши, и лотки водосточной системы. И это один из вариантов, который можно назвать экономичным в плане расхода материалов.
После того как греющий кабель для обогрева кровли и водостока будет полностью установлен и закреплен, можно проводить его подключение к силовой сети через распределительное устройство. Поэтому еще до того как начнется монтаж, нужно определиться с местом установки двух комплектующих узлов. Оптимальный вариант – провести монтаж под кровельной конструкцией на чердаке, к этому месту должен быть свободный доступ.
Если все монтажные процесс проведены, необходимо перейти к пусконаладочным работам
Обратите внимание, что эти работы – обязательное условие, которое зафиксировано Правилами УЭ в главе 1.8. что необходимо сделать:
- Провести проверку сопротивления во всех уложенных кабельных системах. То есть, проводится измерение показателя сопротивления каждой жилы и проверяется это значение с паспортными данными самого кабеля для обогрева.
- Обязательно устанавливается заземление всей системы.
- Проводится проверка на предмет ее отключения при нештатных ситуациях.
- Прозванивается каждый кабель, где проверяется фаза и ноль.
- Автоматика также тестируется на предмет правильной работы.
- Обязательно составляется акт приемки всей системы обогрева.
Итак, все готово, можно запускать процесс обогрева кровли и водостока. Самая простая схема – это пуск на реле, которое снимает блокировку питающего кабеля. Более сложные схемы имеют в своем составе реле времени. То есть, пусковое реле включается на определенное время, которое задается температурным режимом работы всей системы обогрева. Как только реле времени отключится, включаются датчики осадков и воды. Они контролируют количество осадков, выпавших на крышу дома.
Если осадков много, система обогрева кровли работает, как только осадки прекращаются, все кабели отключаются одновременно. При этом система обогрева водостока продолжает работать, пока не просигнализирует датчик воды (имеется в виду талой воды). То есть, в лотках и трубах системы водостока не будет воды, система работать тоже не будет. Получается так, что автоматика контролирует весь процесс и регулирует, какой узел должен работать, а какой нет. Обычно система обогрева водостока работает дольше, потому что нельзя допустить, чтобы талая вода, проходящая по желобам и трубам, замерзла.
В принципе, ничего сложного в процессе укладки кабельной системы нет. Главное, как уже было сказано выше, это правильно распределить участки и узлы, а также надежно закрепить кабель. На фотографиях выше было показано несколько способов крепления, хотя это не единственный вариант. Тающий снег, поток воды – это достаточно серьезные нагрузки при низкой температуре на улице. Так что крепление необходимо проводить по всем правилам, учитывая требования условий эксплуатации.
Добавим, что, разобравшись со схемой укладки нагревающих проводов и учитывая некоторые технические моменты, можно монтаж провести своими руками.
Устройство системы обогрева водостока
Для обогрева крыши и водостоков чаще всего используется система с греющим кабелем. Рассмотрим ее основные элементы.
Распределительный блок и датчики
Распределительный блок предназначен для коммутации силовых (холодных) и нагревательных кабелей.
В состав узла входят элементы:
- сигнальный кабель, который соединяет датчики с блоком управления;
- силовой кабель;
- специальные соединительные муфты, использующиеся для обеспечения герметичности системы;
- монтажная коробка.
Блок может быть установлен непосредственно на крыше, поэтому должен быть хорошо защищен от влаги.
В работе системы может использоваться три разновидности детекторов: воды, осадков и температуры. Они располагаются на крыше, в желобах и водостоках. Их основная задача – сбор информации для автоматического управления обогревом.
Собранные данные поступают в контроллер, который анализирует их, принимает решение о выключении/включении оборудования и выбирает оптимальный режим функционирования.
Контроллер и щит управления
Контроллер – мозг всей системы, отвечающий за ее работу. В самом упрощенном варианте это может быть какой-либо терморегуляторный прибор. При этом минимальный рабочий диапазон устройства должен находиться в пределах от +3 до -8 градусов С. В этом случае контроль и переключение системы полностью автоматизировать не удастся, потребуется вмешательство человека.
Для полной автоматизации работы системы обогрева потребуется контроллер. Этот прибор собирает и анализирует информацию, поступающую с датчиков, и не ее основе корректирует работу системы
Более удобный для эксплуатации вариант – использование сложного электронного управляющего устройства с возможностью программирования. Такое оборудование способно самостоятельно контролировать процесс таяния осадков, их количество, следить за температурой.
Контроллер оперативно реагирует на происходящие изменения и принимает оптимальные решения, выбирая лучший в существующих условиях режим работы оборудования для обогрева.
Щит управления предназначен для управления всей системой и обеспечения безопасности при ее эксплуатации.
Для обустройства узла обычно используются элементы:
- трехфазный входной автомат;
- УЗО (оно же устройство защитного отключения);
- контактор четырехполюсный;
- сигнальная лампа.
Помимо этого потребуется поставить на каждую фазу однополюсные защитные автоматы, а так же защиту цепи термостата.
Кроме этого, в процессе монтажа потребуются детали для крепления: кровельные гвозди, шурупы, заклепки. Понадобятся термоусадочные трубки и специальная монтажная лента.
Описание технологии
Технология обогрева водостоков и кровли считается относительно новой. Системы подогрева кровли стали активно устанавливать в течении последних 3-5 лет. Стоит отметить, что проводились попытки осуществления подобной технологии и в середине 20 века в СССР, однако тогда ее посчитали довольно дорогой. Главной причиной отказа от этой технологии стала высокая стоимость электроэнергии и большие расходы при изготовлении специального кабеля (кабель для обогрева водостоков существенно отличается от обычного). В связи с разработкой новых материалов в 90-х годах 20 века и в начале 21 века подогрев кровли стал широко распространяться (преимущественно в торговых центрах, где есть в нем острая необходимость).
Строение водостока.
Система решает вопрос обогрева кровли при помощи специального кабеля. Основным недостатком всех типов подобных кабелей является невозможность их полноценного функционирования при температурах ниже -15 градусов по Цельсию. Такие кабели рекомендуется применять во время оттепелей зимой, ранней весной и осенью. Это связано со следующими факторами:
- Большой расход электроэнергии. Формула проста: на каждые 3 градуса понижения температуры ниже -15, расход увеличивается в 1,5 раза;
- При температуре ниже -15 обычно осадки (в виде снега) не выпадают. Поэтому использование подобной системы при таких температурах не выгодно;
- Основной минус включения такой системы при температурах ниже -15 заключается в том, что процесс таяния идет постепенно, с образованием воды. При низких температурах вода очень быстро (мгновенно) преобразовывается в лед. Именно это и является главной причиной бессмысленности включения системы обогрева водостоков, поскольку лед может повредить (порвать) водосточные желоба и ливневки.
Чтобы не допустить включения системы при низких температурах, систему автоматизируют, устанавливая датчики контроля температуры.
Их следует приобрести отдельно, поскольку кабель без датчиков (сам по себе) вполне способен работать. Подобное регулирование позволяет не допустить ложное включение системы и выполнить настройку параметров под конкретный климатический район. Это существенно оптимизирует энергозатраты
При этом важно разместить датчики влажности в разных точках кровли для исключения ложного срабатывания системы подогрева (система должна включаться только когда есть осадки)
Причины появления наледи на кровельных скатах
К образованию наледи на кровле и отдельных элементах водостока приводит существенная температурная разница между холодным карнизом и подогреваемой частью кровельной конструкции. Причин подобного явления может быть множество.
Низкая теплоизоляционная защита
Недостаточное утепление крыши может привести к теплопотерям дома, скоплению снежного покрова и появлению ледяной корки.
Теплопотери обеспечивают подтаивание снега даже в условиях пониженных температур, в результате чего талая вода движется по всей площади кровельных скатов, а на более холодных участках она превращается в лед.
Недостаточная термозащита может стать причиной разрушения кровельного пирога, гниения утеплителя и появления плесени на внутренних поверхностях стен.
Климатические условия
Не менее серьезную проблему обледенения кровли и водостоков представляют климатические условия региона и суточные колебания температур.
Даже при условии правильной организации кровельной конструкции колебания температур в разное время суток могут привести к появлению наледи.
Перепад температур в ночное и дневное время может отмечаться по всей площади кровли, что в свою очередь чревато промерзанием поверхности. В дневное время суток происходит прогрев поверхности и подтаивание снега, а в ночное время – ее повторное промерзание и образование ледяной корки.
Конструктивные особенности кровли
Нестандартные конструкции кровель и наличие сложных элементов: башен, внутренних углов, воротников, горизонтальных площадок, резных водостоков приводят к образованию дополнительного снежного покрова.
Чтобы избежать проблемы обледенения, специалисты рекомендуют обустраивать геометрически простые кровельные конструкции с наклоном скатов не менее 30 градусов.
Современная система электрического обогрева крыши предусмотрена для установки в зонах, подверженных заснеживанию и обледенению.
Как закрепить греющий кабель в водосточной трубе. Монтаж системы антиобледенения
Итак, можно сделать заключение, что греющий кабель саморегулирующий для кровли – оптимальный вариант, но дорогостоящий. Что касается способов монтажа, то все представленные разновидности здесь не отличаются друг от друга.
- На ендовах кабель укладывают двумя параллельными участками вдоль элемента крыши. Расстояние между ними 30-50 см.
- То же самое касается горизонтальных желобов водосточной системы и вертикальных трубных стояков.
Необходимо обратить внимание на то, как надо уложить кабель в приемной воронке – это элемент между желобом и трубой, а также в сливном патрубке, расположенном в самом низу трубного стояка. Эти два элемента больше остальных подвергаются нагрузки со стороны талой воды
Поэтому внутри них греющий кабель укладывают кольцами или в виде падающей капли.
Способы крепления
Крепить греющий кабель к кровле можно различными приспособлениями. Чаще всего для этого используют клипсы LST-S. Это разного вида подпружиненные крючки, через которые пропускается нагревательный провод. Сами клипсы крепятся к кровельному материалу саморезами или клеящими составами. Основная задача производителя работ – сделать как можно меньше отверстий в кровельном материале. Поэтому места врезки саморезов в кровлю рекомендуется обрабатывать герметиком, лучше силиконовым.
Правила эксплуатации антиобледенительной системы
Увеличить срок службы отопительного комплекса помогает соблюдение таких правил:
Монтаж системы осуществляют в теплое время года. После наступления холодов разморозить кровлю и подготовить ее к работе будет сложно. Водосточные трубы и желоба регулярно очищают от загрязнений
Основные элементы антиобледенительного комплекса осматривают ежемесячно
Кабели очищают с осторожностью. В период возникают сложности, связанные с возможностью повреждения изоляции
Гарантия при механическом повреждении провода теряется.
Система настраивается с учетом температурных факторов местности. При определении времени включения и деактивации системы учитывают рекомендации производителя.
Система антиобледенения «на страже» – крыша в порядке!
Система антиобледенения кровли и водостоков – комплекс элементов, предотвращающих образования наста, льда и снежных завалов на крыше в любую погоду. В систему входят нагревательные устройства для водостока и карниза крыши, терморегулирующая подсистема, распределяющая ток коробка и набор закрепляющих деталей:
Главным элементом системы является нагревательный кабель. Его структура сходна с обычным электропроводящим проводом, с принципиальным отличием – жила кабеля (или одна из жил) преобразует электроэнергию в тепло. Теплый провод не позволяет снегу и льду накапливаться на карнизах и в водосточных системах. Таким образом, ваша крыша получает гарантированную защиту от сосулек, корки льда, снега и соответствующих разрушительных последствий, а вы и все домочадцы — возможность безопасно ходить около крыши вашего дома.
Какой греющий кабель выбрать?
Чтобы антиобледенительная система кровли работала эффективно и максимально долго, специалисты советуют обращать внимание при ее покупке на такие моменты:
- Надежные показатели влагостойкости и УФ-стойкости главного кабеля;
- Целостность и герметичность внешнего слоя кабеля и электро-короба;
- Термостойкость всех материалов, из которых изготовлены элементы системы;
- Механическая устойчивость кабеля и креплений.
Приобрести кабели можно в готовых секциях, либо бухтах. Готовые секции – оптимальный вариант для стандартных кровельных конструкций. Оборудовать карниз сложных крыш помогут адаптационные системы, сформированные из мотков кабеля под форму и текстуру крыши.
Существует два основных вида греющих кабелей: резистивный и саморегулирующий. Какой из них подойдет именно вам? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим каждый тип отдельно.
I. Резистивный кабель для нагрева водостока
Это традиционный и самый доступный вариант греющего кабеля. Нагрев равномерно распределяется по всей его длине.
Резистивные кабели могут быть последовательными и зональными. Первые представляют собой медную жилу (или жилы), покрытую слоем изоляции. Они отличаются простотой в управлении, легкостью монтажа и доступной ценой. Зональный кабель – усовершенствованная версия последовательного. Он имеет две жилы, местами соединенные спиралевидной проволокой, которая образует независимые зоны. «Плюс» такой структуры в том, что когда перегорает одна зона, другие продолжают работать. Последовательный кабель, перегорая, восстановлению уже не подлежит.
Последовательные кабели:
Зональные кабели:
Резистивный кабель лучше использовать на однородной поверхности (карниз, желоб, труба) без нахлестов. Немаловажный момент, который стоит учитывать при его покупке – большой расход энергии в итоге не оправдывается низкой ценой.
II. Саморегулирующий кабель в системе антиобледенения кровли
Более сложная структура этого провода определяет его повышенную эффективность и надежность. Кабель имеет две жилы, между которыми проложена полупроводниковая матрица. Именно эта прослойка позволяет системе адаптировать тепло на разных участках кабеля, меняя сопротивление под воздействием температуры внешней среды. Внутренние и внешние слои кабеля выполнены из современных высокотехнологичных материалов, устойчивы к механическим, термическим и прочим воздействиям:
Такая саморегулируемая способность помогает сэкономить значительное количество электроэнергии, делает систему практичной и долговечной. Данные преимущества можно вполне рассматривать, как компенсацию высокой цены саморегулирующей системы против наледи.
Типичные ошибки при монтаже системы
Опытные монтажники выделяют типичные ошибки, которые нередко допускают те, кто впервые самостоятельно устанавливает обогрев водостоков:
Ошибки в проектировании. Самая распространенная – игнорирование особенностей конкретной кровли
При проектировании не обращается внимание на холодные края, теплые участки, зоны водосброса и т.п. В результате на некоторых участках крыши продолжает образовываться наледь.
Ошибки в закреплении греющего кабеля: подвижный провод, «висящий» на монтажной ленте, отверстия в кровле под крепеж, использование ленты, которая предназначена для монтажа теплого пола, на крыше.
Установка пластиковых хомутов, предназначенных для внутренних работ, в качестве крепежей
Под воздействием ультрафиолета они станут хрупкими и разрушатся меньше, чем за год.
Подвешивание греющего кабеля в водосток без дополнительного закрепления на трос. Приводит к обрыву провода по причине температурных расширений и тяжести льда.
Монтаж силовых кабелей, которые не предназначены для укладки на кровле. В результате возникает пробой изоляции, что угрожает поражением током.
К ошибкам можно отнести и укладку кабеля на участках, где его использование не требуется. Его работа будет бесполезна, а владельцу придется ее оплачивать.
Какие параметры нужно учесть, рассчитывать длину кабеля
Чтобы изделие работало в бесперебойном режиме и не доставляло трудности в момент его эксплуатации необходимо придерживаться простым правилам, позволяющим сделать правильный выбор:
- Длина водостоков и площадь пространства, для которого приобретается данная деталь;
- Длина кровли должна быть увеличена в 2 раза;
- Особого внимания заслуживает длина ендовы. Параметры изделия следует умножить на 2, чтобы увеличить теплоотдачу;
- Еще одним немаловажным фактором считают соблюдение расстояния от начальной точки до района распределительного шкафа.
Модели с саморегулирующимся механизмом отличаются ограниченной длиной. Следует учитывать, что мощность изделия никак не изменяется в зависимости от этого толщины провода.
Греющий кабель для водостока и крыши: выбор и монтаж в системе антиобледенителя
Во время зимних оттепелей водостоки и крайние участки кровли подвергаются снежной нагрузке. Внутри желобов и трубах образуются ледяные пробки, увеличивающие вероятность обрушения.
Предотвратить различные негативные последствия можно при монтаже системы антиоблединения, в конструкции которой будут использовать нагревательные элементы, располагающиеся от начала до конечной точки кровли.
