Весной и осенью домовладельцам приходится решать проблему обмерзания кровельных скатов и замерзания талой воды в водостоках. Несвоевременное устранение проблемы грозит срывом сосульки с крыши и падением смерзшихся комьев снега, что может повредить имущество и создать угрозу безопасности людей.
Обогрев водостоков – хорошее решение, помогающее избежать образования наледи. Данный материал расскажет о необходимости установки системы водостока с обогревом, необходимых материалах и процессе выполнения работ.
Стоит ли греть водосток?
Зимой во многих районах страны холодно с обильными снегопадами. На крышах скапливается много снега. Теплый период сначала приводит к его частичному таянию, затем к интенсивному.
Вода, растаявшая днем, стекает по краям крыши и в водостоки. Ночью она замерзает, вызывая постепенный разрушение элементов кровли и водостоков.
На краях крыши скапливается сосульки и ледяной ком из снега и льда. Иногда они отрываются и падают вниз, представляя опасность для людей и их имущества, повреждая водосточную систему и элементы декора фасада.
Чтобы избежать этих проблем, нужно обеспечить свободный сток талой воды. Это реально лишь при условии подогрева краёв крыши и водосточной системы.
Иногда для экономии затрат систему отопления монтируют исключительно на крыше. Хозяин полагает, что это окажется достаточным.
Это неверно. Вода будет стекать в водосточные желоба и трубы, где к концу дня замерзнет из-за отсутствия отопления. Забитые льдом водостоки не смогут принимать талую воду. Возникает также риск их механического повреждения.
Для достижения хорошего результата необходимо оборудовать обогревом кровлю и примыкающие к ней водостоки. В большинстве случаев греющий кабель устанавливается на карнизы крыши, в желобах водостока и воронках, на стыках фрагментов кровли и по ендовым линиям.
Обогрев необходим по всей протяженности водосточных труб, а также во всех водосборниках и дренажных лотках.
Особенности обустройства системы обогрева
Способы обогрева кровель различных видов могут быть разными. Это связано с понятиями «холодных» и «теплых» крыш. Рассмотрим характеристики каждого типа.
Обогрев холодной кровли
Такую крышу называют без утеплителя по склонам с хорошей вентиляцией. Чаще всего такие кровли располагаются над неотапливаемыми чердачными помещениями. Подобная крыша не выпускает тепло наружу, поэтому снежный покров на ней не тает зимой.
Установка обогрева водостоков достаточно для таких конструкций. Мощность укладываемого кабеля должна возрастать постепенно. Начинают с 20-30 ватт на погонный метр и завершают 60-70 ваттами на каждый метр водостока.
Как обогреть теплую кровлю?
Крыша с теплоизоляцией считается теплой, так как пропускает тепло наружу. Благодаря этому, даже при отрицательных температурах на поверхности такой кровли может подтаивать снежный покров. Образующаяся вода течет на холодные фрагменты крыши и замерзает, создавая наледь. По этой причине необходимо обустройство обогрева края кровли.
Система отопления монтируется в виде секций, расположенных по краю крыши. Секции укладывают в форме петель шириной 0,3-0,5 метра. Мощность отопительной системы должна быть от 200 до 250 ватт на каждый квадратный метр. Отопление водостоков реализуют таким же способом, как и для холодной кровли.
Устройство системы обогрева водостока
Для обогрева крыш и водостоков широко применяют системы с нагревательным кабелем. Рассмотрим её ключевые компоненты.
Распределительный блок и датчики
Распределительный блок служит для подключения проводов, обеспечивающих холодное питание, и нагревательные кабели.
В состав узла входят элементы:
- Кабель связи для передачи данных от датчиков к блоку управления.
- силовой кабель;
- Специальные муфты, обеспечивающие герметичность системы.
- монтажная коробка.
Установка блока возможна прямо на крыше, вследствие чего требуется надёжная защита от влаги.
В системе могут применяться три типа детекторов: воды, осадков и температуры. Располагаются они на крыше, в желобах и водостоках. Главная задача – сбор данных для автоматического регулирования отопления.
Контроллер обрабатывает собранные данные, решает вопрос включения или выключения оборудования и определяет наилучший режим работы.
Контроллер и щит управления
Контроллер управляет всей системой. В самом простом варианте это может быть терморегулятор с рабочим диапазоном от плюс три до минус восемь градусов Цельсия. При этом полная автоматизация системы недостижима, требуется вмешательство пользователя.
Для более комфортной работы можно использовать сложное электронное устройство управления с функцией программирования. Оно само регулирует процесс плавления осадков, их объем и контролирует температуру.
Контроллер быстро реагирует на перемены и делает оптимальные выборы, определяя наилучший режим работы системы отопления с учётом текущей ситуации.
Панель управления служит для контроля работы всей системы и гарантирует безопасность её функционирования.
Для монтажа узла применяются следующие компоненты:
- трехфазный входной автомат;
- УЗО (оно же устройство защитного отключения);
- контактор четырехполюсный;
- сигнальная лампа.
Кроме того, необходимо установить по одной однополюсной защите на каждую фазу и защиту цепи термостата.
Для установки также нужно подготовить крепежные элементы: гвозди для кровли, шурупы, заклепки. Необходимы термоусадочные трубки и монтажная лента.
Как выбрать греющий кабель?
Греющий кабель – ключевой элемент системы. В практическом применении выбирают между двумя видами устройств: саморегулирующимся и резистивным кабелями. Рассмотрим достоинства и недостатки каждого варианта.
Особенности кабеля резистивного типа
Работает по простому принципу: внутри металлической жилы с высоким сопротивлением, которая нагревается при подаче электричества и передает тепло обогреваемому объекту.
К главным достоинствам кабелей этого типа относят отсутствие пусковых токов, невысокую цену резистивного провода и постоянную мощность.
Последнее утверждение вызывается сомнениями. В некоторых ситуациях постоянная мощность будет скорее минусом. Это произойдет, если отдельные участки системы будут нуждаться в разном количестве тепла: одни могут перегреться, а другие — наоборот, не получат достаточного тепла.
Для управления температурой системы, имеющей резистивный кабель, применяют терморегуляторы или аналогичные устройства.
Эффективность и экономичность работы системы зависят от точности её настройки, поэтому в реальности результаты часто не соответствуют ожиданиям. В этом аспекте резистивный кабель заметно проигрывает саморегулирующемуся.
Эксперты советуют, где возможно, применять зональный резистивный кабель. Данный тип кабеля характеризуется нагревательной спиралью из нихрома. Мощность его прохождения не меняется в зависимости от длины, при необходимости кабель можно укоротить.
Греющий кабель отличается простотой установки и долговечным сроком службы.
Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы
Этот кабель имеет более сложное строение. Внутри него две нагревательные жилы, окруженные специальной матрицей. Матрица регулирует сопротивление кабеля в зависимости от температуры окружающей среды. При высокой температуре кабель греется меньше, а при низкой — лучше.
Саморегулирующийся кабель обладает многими преимуществами. В первую очередь, для его функционирования не нужен монтаж комплексов управления: детекторов и терморегуляторов. Система настраивается самостоятельно, избегая перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем.
Саморегулирующийся провод разрезать можно. Минимальная длина отрезка – 20 см, характеристики работы не зависят от длины. При монтаже кабели можно перекрещивать и перекручивать, работа будет в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля проста. Монтаж возможен как снаружи, так и внутри обогреваемого объекта.
Система имеет и недостатки. Главным является высокая стоимость: саморегулирующийся кабель примерно в 2-3 раза дороже резистивного. В эксплуатации он будет дешевле. Также есть минус: постепенное старение матрицы, приводящее со временем к выходу из строя кабеля.
Узнайте подробнее о том, как правильно выбрать саморегулирующийся кабель. далее.
Расчет системы обогрева
Эксперты рекомендуют использовать для систем обогрева крыши и водостоков провода мощностью от 25 до 30 ватт на метр. Кабели обоих типов применяются также для других задач, например, для теплых полов, но их мощность значительно ниже.
Рисунок демонстрирует примеры организации обогрева желобов и водостоков.
Мощность рассчитывается в активном режиме, когда система работает под максимальной нагрузкой. Длительность этого периода составляет от 11% до 33% всего периода холодов, который традиционно продолжается с середины ноября по середину марта. Это средние значения, так как для каждой местности они могут различаться. Необходимо вычислить мощность системы.
Чтобы определить её, нужно знать характеристики водосточной системы.
Рассмотрим расчеты для типовой конструкции с поперечным сечением водосточной трубы 80-100 мм и диаметром желоба 120-150 мм.
- Точно измерьте длины всех желобов для отвода воды и суммируйте полученные значения.
- Длина кабеля для горизонтального участка системы обогрева равна удвоенному результату.
- Вычисляют длину всех вертикальных водостоков. Результаты суммируют.
- Высота раздела сточных вод соответствует суммарной протяженности водоотводов, так как требуется лишь одна линия провода.
- Складывается длина двух участков системы отопления.
- Мощность электрообогрева в рабочем режиме равна полученному результату, умноженному на 25.
Эти подсчёты являются примерными.
Более точные результаты можно получить с помощью онлайн-калькулятора на веб-сайте. В случае затруднений при самостоятельных расчетах рекомендуется обратиться к специалисту.
Выбор места для укладки кабеля
Для эффективной работы системы обогрева водостоков необходимо проложить кабель по всем участкам, где скапливается лёд, а также там, где стекает талый снег.
Кабель укладывается в кровельные ендовы как вниз, так и вверх, протяженностью на две трети длины ендовы. Расстояние от начала свеса не менее одного метра. Мощность на каждый квадратный метр ендовы составляет 250-300 Вт.
По краю карниза провод застилают змейкой. Шаг змейки для мягких кровель составляет 35-40 сантиметров, на жестких кровлях его делают кратным рисунку. Длина петель подбирается так, чтобы на обогреваемой поверхности не появлялись зоны холода, иначе здесь будет образовываться наледь. Кабель укладывают по линиям отрыва воды капельным способом. Это может быть 1-3 нити, выбор зависит от конструкции системы.
Кабель для обогрева монтируется внутри водосточных желобов, обычно две нити с мощностью, подбираемой по диаметру желоба. Внутри водостоков укладывается одна греющая жила. Важно обращать внимание на выходы труб и воронок: им часто требуется дополнительный обогрев.
Технология обустройства системы обогрева
Рассмотрите подробную инструкцию по установке системы обогрева крыши и водостоков самостоятельно.
Создание системы обогрева для водостоков выполняется в несколько этапов.
Подводим и соединяем систему с автоматикой в щитке.
Сначала определяем места прокладки кабеля, учитывая все повороты и степень их сложности. При слишком крутом угле поворота кабельный провод необходимо разрезать на части нужной длины и соединить с помощью муфт.
В процессе разметки тщательно проверяем основание на наличие острых выступаний и углов, которые могут повредить кабель.
Кабель внутри водосточных желобов закрепляют специальной монтажной лентой, укладывая её поперек провода. Лучше всего использовать самую прочную ленту.
Кабель с резитивным сопротивлением закрепляют лентой через каждые 25 см, саморегулирующийся – через 50 см. Каждую полоску ленты дополнительно крепят заклепками. Места их установки герметизируют.
Для фиксации кабеля в водостоках применяется монтажная лента или термоусадочная трубка. Детали длиной более шести метров комплектуются металлическим тросом, к которому крепится кабель для снятия нагрузки.
Греющий кабель в воронок закрепляют на ленте и заклепках. На кровле — на ленту, приклеенную герметиком, или на монтажную пену.
Специалисты предостерегают: соединение кровли с герметиком или пеной может показаться недостаточным для надежного крепления. Однако запрещено делать отверстия под заклепки на кровельном материале, так как это неизбежно приведет к протечкам и выходу кровли из строя.
Определяем место для распределительных коробок и устанавливаем их. После этого проверяем сопротивление изоляции всех секций с помощью прозванивания и точных измерений. Устанавливаем датчики термостата, монтируем силовые и сигнальные провода. Каждый датчик — небольшое устройство с регулируемым по длине проводом. Детекторы размещают в строго заданных точках.
Выбор места установки зависит от типа датчика: снег – крыша дома, вода – нижняя точка желоба. Работы выполняем по инструкции производителя. Детекторы соединяем с контроллером. В случае большого здания датчики объединяются в группы, подключенные к общему контроллеру последовательно.
Для установки системы автоматического управления подготавливают место, обычно распределительный щиток в здании. В него монтируют контроллер и группу защиты.
Установка контроллеров может варьироваться в зависимости от их типа, но всегда предусматривает клеммы для подключения детекторов, нагревательных элементов и источника питания.
Вначале устанавливается группа защиты, а затем измеряется сопротивление уже проложенных проводов. После этого необходимо проверить работу автоматического защитного отключения, чтобы оценить его эффективность.
В случае благополучия, настраиваем термостат и включаем систему.
Типичные ошибки при монтаже системы
Профессиональные установщики указывают на распространенные погрешности новичков при самостоятельном монтаже подогрева систем водоотведения.
- Проектируют, пренебрегая характеристиками конкретной кровли. Не учитывают холодные края, тёплые участки, зоны стока воды и тому подобное. По этой причине в отдельных местах крыши всё ещё образуется наледь.
- Неправильное крепление обогревательного кабеля: свободно свисающий провод на монтажной ленте, отверстия в кровельном покрытии под крепления, применение ленты для монтажа теплых полов на крыше.
- Установка пластиковых хомутов для внутренних работ как крепежи недолговечна: под действием ультрафиолетового излучения материал станет хрупким и разрушится в течение года.
- Установка обогревательного кабеля в водосток без крепления на тросе вызывает разрыв провода из-за температурных колебаний и нагрузки от льда.
- Установка проводов электропитания, не рассчитанных на покрытие крыши, приводит к разрушению изоляции и опасности удара электрическим током.
К ошибкам можно отнести и подключение греющего кабеля Там, где это не нужно, его применение бессмысленно, и владелец всё равно будет платить за него.
Выводы и полезное видео по теме
В представленных ниже видеороликах содержится интересная информация о греющих кабелях и советы по их монтажу.
Характеристики функционирования системы обогрева с регулируемым кабелем.
Самостоятельное устройство системы отопления водостока.
Установка системы отопления на промышленном объекте.
На практике выяснилось, что зимой нужно подогревать водостоки. Так удаётся предотвратить образование льда и защититься от неожиданного обвала снега. Такую систему можно установить своими силами.
Рассчёт и выбор участков для укладки кабеля – самая сложная задача. Работы по этой части лучше поручить специалистам. После получения расчётов и проекта монтаж сможет выполнить самостоятельныrо.
Имеете вопросы по обогреву водостоков? Запишите их в блок ниже. Так же можете рассказать интересные факты об этой теме или поделиться собственным опытом установки обогрева.