Система антиобледенения кровли

Жизнь северных регионов страны неизбежно связана со снегопадами, ранними заморозками и весенними оттепелями. Все это приводит к накоплению снега на крыше и формированию сосулек. Конечно, белоснежная крыша и играющие на солнце льдинки сосулек смотрятся красиво, но в условиях города таят в себе немало опасностей. Каждый сталкивался с информацией о снежных обвалах или оторвавшихся сосульках, повреждающих не только припаркованные машины, но часто и травмирующие человека.

Что такое система антиобледенения

Любая система антиобледенения крыш является специфической разновидностью систем безопасности, поскольку не допускает образования и, соответственно, падения сосулек и снежных масс на прилегающую территорию. Благодаря работе антиобледенительной системы кровли, находящиеся в непосредственной близости от стен здания люди и автомобили не пострадают от схождения с крыши пластов снега или обрушения ледяных глыб.

Антиобледенительная система не размораживает лед, освобождая от него крышу, а предупреждает его скопление на карнизах кровли и в воронках водостока. Задача системы антиобледенения – дать талой воде, которая образуется во время оттепели, беспрепятственно слиться вниз по желобам и водостокам. Кабельная система для обогрева крыш, карнизов, водостоков и водосточных желобов защищает от висящих сосулек и ледяных наплывов людей и припаркованные рядом со зданием автомашины.

Зачем нужна система обогрева крыши

Как только выпал первый снег, тысячи работников коммунальных служб выходят на борьбу с ним. Особое внимание всегда уделяется антиобледенению кровель. Конечно, правильно спроектированная кровля, с хорошей теплоизоляцией практически не даёт формироваться сосулькам и скапливаться большим сугробам снега.

Но в условиях реальной жизни, к сожалению, это не так часто встречается. Многие здания проектировались более 100 лет назад и не предусматривались современные технологии эксплуатации, многие кровли не ремонтировались десятки лет и имеют высокую теплопотерю, многие крыши ремонтировались с нарушением технологии, что привело к формированию зон повышенной опасности формирования наледи.

Для борьбы с этим злом коммунальщиками чаще всего используется обычная лопата. Крышу чистят, сосульки и лёд сбивают руками. Во-первых, этот процесс довольно трудоёмкий, во-вторых, приводит к повреждению кровли и в дальнейшем только усиливает вред от обледенения.

Более прогрессивный способ — использование химических реагентов антилёд или покрытие кровли специальными составами. Но, к сожалению, способ достаточно дорогой и, в свою очередь, наносит вред кровле. Более того, наносит экологический вред, а в условиях города это очень опасно.

В значительной мере проблему может решить обогрев крыши от снега.

Обогрев крыши и водостоков: как это работает

Кровля и водостоки находятся в безопасности и могут нормально выполнять свои функции ровно до того момента, пока температура воздуха не достигнет отрицательных значений. После этого начинается процесс кристаллизации воды, который сопровождается негативными явлениями:

  • на поверхности желобов и труб образуется наледь, которая снижает их пропускную способность и препятствует отводу осадочных и талых вод с крыши;
  • переход жидкости в твёрдое состояние сопровождается увеличением объёма, что чревато повреждением кровли и водоотводящей магистрали;
  • ухудшение эффективности водостоков и, как следствие, накопление воды на крыше, является причиной протечек во время активного таяния снега;
  • образование пробок в трубах приводит к тому, что вода начинает стекать по стенам и фундаменту, ухудшая внешний вид строения и способствуя его разрушению.

Чтобы система отвода осадков успешно работала даже в самый сильный мороз, в наиболее ответственных местах монтируют электрические нагреватели. Они предупреждают скопление снега и появление ледяной корки, способствуя снижению механической нагрузки на крышу и не допуская заторов на пути талой воды.

Основной функцией системы антиобледенения является предотвращение накопления снега и льда на потенциально опасных участках крыши

Чаще всего греющими кабелями оборудуют следующие элементы водостоков:

  • снегозадержатели;
  • сборные лотки и воронки;
  • желоба;
  • вертикальные трубы.

Кроме того, электрическим обогревом оснащают зоны сбора стоков у ливнёвок, а также лотки и другие элементы дренажной системы.

С работающей в автоматическом режиме кабельной системой антиобледенения не могут сравниться ни механический, ни химический способы удаления льда и снега. Первый вынуждает задействовать людские ресурсы и специальное оборудование, к тому же очистка лопатами и ледорубами небезопасна для крыши и водостока. Второй требует нанесения на кровлю специальных дорогостоящих эмульсий, которые надо периодически обновлять.

Устройство системы антиобледенения

Принцип обогрева крыш и водостоков во многом сходен с функционированием тёплых полов. Главным элементом электрической системы антиобледенения является нагревательный контур, который включает одну или несколько секций греющего кабеля, а также крепёжные и изолирующие элементы для его монтажа. Работоспособность электронагревателей обеспечивают силовые и сигнальные кабели, а также разнообразные переключающие и коммутирующие устройства. Для управления нагревом используется терморегулятор, датчики температуры и влажности, реле времени и аппаратура защиты (безопасности). Включение системы антиобледенения может выполняться в простом или интеллектуальном режиме, который предусматривает синхронизацию с метеостанцией.

Читайте также:  Дом в японском стиле: строительство, материалы, дизайн 

Работа системы обогрева крыш и водостоков в автоматическом режиме возможна благодаря блоку управления (термостат или метеостанция) и датчикам, которые отслеживают состояние окружающей среды

Принцип действия

Работа обогревающего контура отличается простотой и надёжностью. Включение нагревателей происходит по сигналам с датчиков температуры и влажности, которые устанавливают в затенённых местах и верхних точках водостоков. При падении температуры воздуха ниже установленного значения, термодатчик даст команду на включение нагревателей. Однако подача напряжения к кабелю произойдёт только в случае определённого состояния датчика влажности. Обогрев включится лишь при низких значениях влажности, свидетельствующих о замерзании жидкости. Подача питания прекратится тогда, когда сигнальный сенсор окажется в воде. Подобный алгоритм предотвращает работу системы вхолостую и способствует её экономичности.

Работоспособность систем «антилёд» обеспечивает греющий кабель .который укладывают по краю крыши, в водостоках и других местах возможного скопления снега и льда

Конструкция гибких кабельных элементов позволяет обогревать крыши самой сложной конфигурации. Устройство системы антиобледенения зависит от климатических особенностей региона, типа кабеля и степени теплоизоляции кровли.

Борьба с наледью и снегом

Первое, что приходит на ум — это очищение крыши вручную. Действительно — к чему лишние затраты, если можно взять лом или топор и сбить лёд самому?

Ручная очистка кровли часто влечет за собой самые неприятные последствия:

  1. Опасность падения. Работы на крыше и в теплое время года сложны и опасны, а на обледеневшей поверхности малейшая ошибка может привести к травмам и падению.
  2. Падение сосулек.Каждый год количество жертв от падающих сосулек увеличивается, при этом чаще всего страдают пешеходы, оказавшиеся под ударом именно в момент отбития с карнизов застывшего льда.
  3. Повреждение, пробитие кровли. При механическом очищении льда и снега повреждается абсолютно любое кровельное покрытие. Металл царапается и впоследствии подвергается воздействию коррозии, шифер и керамическая черепица просто раскалываются, а мягкая кровля пробивается насквозь.
  4. Забитие водостока частицами льда. Наледь, разбитая на части, легко проникает в водосточные трубы и желоба, образуя пробку, которая впоследствии нарастет льдом и вероятнее всего приведет к разрыву.

К тому же, очищение кровли, особенно имеющей большую площадь и сложную форму — тяжелая и времязатратная работа, которую придется выполнять снова и снова на всем протяжении холодного периода. Стоит ли подвергать свою жизнь и имущество такому неоправданному риску?

Обогрев желобов и водостоков — самый современный, доступный и технологичный вариант решения зимних проблем. Материальные затраты на покупку и укладку кабеля окупаются экономией на ремонте кровли и её составляющих, не говоря уже о предотвращении ущерба от протечек.

Схема таяния снега

Проектирование

Монтаж системы обогрева

Кроме самой нагревательной основы еще понадобятся некоторые компоненты:

  1. Датчик температуры. Лучшим вариантом будет небольшая метеорологическая станция. Она сможет отслеживать не только температуру, но и влажность, а также уровень осадков.
  2. Терморегулятор. Для таких целей преимущество отдается электронному изделию. Он более точно отслеживает колебания и выдерживает достаточные нагрузки.
  3. Холодный кабель. Обычно берется в двойной оплетке. Он будет служить силовым для подключения нагрузки. Сечение подбирается в зависимости от общего потребления системы.
  4. Сигнальные кабеля. Применяются для датчиков температуры и влажности.
  5. Автоматический выключатель. Количество полюсов будет зависеть от входящей сети.
  6. Монтажные коробки. Одна понадобится для терморегулятора, одна для автомата, если он не будет установлен в общем щите и еще одна для метеостанции.
  7. УЗО. Обязательный элемент. Это устройство позволит отслеживать малейшие утечки и сразу же прекращать подачу электрического тока, чтобы защитить всех жителей дома.
  8. Муфты для герметичного подключения кабелей. Крепежный материал в виде саморезов, дюбелей, скоб для провода.

Схема подключения греющего кабеля

Теперь необходимо вычислить, какая длина греющего кабеля потребуется. Для этого нужно измерить длину всех горизонтальных и вертикальных участков. Обычно в водосточный желоб укладывается две нитки, поэтому полученный результат нужно умножить на два. Для вертикальной водосточной трубы также две, но нижнюю часть важно дополнительно утеплить, т. к. она находится ближе к земле и может сильнее промерзать. К получившемуся результату следует прибавить около 10% запаса. Он уйдет на то, чтобы сделать дополнительные витки в воронках. Длина отрезка, который будет находиться на крыше, зависит от того, какой способ монтажа будет выбран. Он может осуществляться в несколько ниток или змейкой. Высота петли змейки подбирается согласно рисунку уложенного настила, но она не должна быть меньше ширины, на которую обычно образуется наледь (в среднем это значение достигает 35‒40 см). Если на крыше есть внутренний угол (ендова), то в него также обязательно укладывается греющий кабель. Минимум его нужно на ⅔ ее длины в две линии.

Правильное размещение кабеля

Мощность кабеля для каждого конкретного случая рассчитывается индивидуально, но есть несколько усредненных значений:

  • В нормальных условиях за отправную точку берется мощность в 22 Вт для резистивного и 30 Вт для саморегулирующегося кабеля на 1 погонный метр.
  • Для мягкой кровли и пластиковых стоков мощность на один погонный метр не должна превышать 17 Вт.
  • При возможности сильного обледенения для металлического желоба допускается применение двух ниток с мощностью в 50 Вт на погонный метр.
  • При большой ширине канавки могут укладываться не две, а три и больше линий.
  • Если чердак холодный, то хватит 70 Вт/м2. В случае когда чердак используется под мансарду, тогда количество витков и линий рассчитывается так, чтобы получилось от 200 Вт/м2.

Теперь, зная общую протяженность всей магистрали и мощности каждого проводника, можно высчитать общее потребление. В соответствии с этим значением выбирается автоматический выключатель, сечение холодного кабеля и терморегулятор.

Обогрев кровли и водостоков — НТ-проект

Одной из основных проблем эксплуатации кровель в зимний период является обледенение водосточных желобов. Разрушаясь, они ставят перед необходимостью частого ремонта водостока, испорченных фасадов и навесных инженерных коммуникаций.

Система обогрева водостоков на основе саморегулирующихся греющих кабелей Nelson (тип CLT, LT, SLT) предназначена для обеспечения стока талых вод с крыши и препятствования образованию ледяных наростов. Эта технология имеет второе, неофициальное, название «Крыши без сосулек».

Система является оптимальным решением проблем зимней эксплуатации кровли и водостоков — надежной, энергосберегающей, долговечной.

Насколько эффективным будет обогрев крыши, зависит от профессионализма проектировщиков и монтажников. При расчете и монтаже необходимо учитывать конструкционные особенности кровли, водостоков. Неквалифицированный персонал, отсутствие опыта в производстве подобных работ могут привести к тому, что кабельная система обогрева водостоков будет работать неэффективно, более того, неправильный расчет потоков талых вод может не уменьшить количество сосулек, а увеличить его!

Система обогрева кровли и водостоков, установленная специалистами компании «НТ ПРОЕКТ» позволит многократно увеличить безаварийный срок эксплуатации здания. Мы имеем многолетний практический опыт проектирования, изготовления и монтажа кабельных систем обогрева. Качественно и в срок выполняем заказы любой степени сложности.

Существует две причины обледенения кровли

  1. Так называемая «Теплая кровля» — плохо изолированная кровля, имеющая теплопотери. На ней даже при отрицательных температурах снег тает и вода, стекая в холодные водостоки, замерзает, образуя сосульки. Основным способом решения данной проблемы является утепление кровли. Установка кабельной системы обогрева водостоков решит проблему образования наледей и сосулек. Однако это будет борьба с последствиями, а не с причиной обледенения.

    В любом случае, хорошее утепление кровли сделает работу системы обогрева желобов значительно более экономичной, ведь тогда не потребуется ее работа при отрицательных температурах.

  2. Сезонные и суточные перепады температур. Даже если кровля грамотно спроектирована и выполнена, на ней происходит таяние снега под воздействием солнечного тепла при отрицательных температурах, вследствие чего талая вода, попадая в холодные водостоки, замерзает.

    Что усугубляется при переходе температур из минуса в плюс.

Состав системы антиобледенения кровли

  • SLT-ES — вводное уплотнение для ввода кабеля в коробку
  • SLT-LPS — заделка кабеля с обоих концов и вводное уплотнение
  • SLT-E — концевая заделка
  • SLT-P — комплект подключение к сети
  • SLT-S — комплект сращивания греющих кабелей
  • SLT-C — универсальная крепежная клипса
  • SLT-D — подвеска кабеля в водостоке
  • AT-50 — клейкая алюминиевая лента
  • Управляющая автоматика

Расчет мощности системы обогрева

Для правильного расчета мощности необходимо, в первую очередь, определиться с типом обогреваемой поверхности.

  • Холодная кровля – скатная крыша с вентилируемым чердачным пространством, или крыша с хорошей теплоизоляцией, не допускающей нагрев кровли изнутри. Этот вариант оптимален, с точки зрения предотвращения обледенения, так как снег не тает при минусовых температурах. Для обогрева карнизов и ендов достаточно уложить 250-350 Вт/м².
  • Стремление как можно более рационально использовать помещения, ведет к тому, что на практике чаще встречается теплая кровля», подогреваемая изнутри. Это происходит из-за недостаточной теплоизоляции чердаков, используемых в качестве жилых или хозяйственных помещений. Снег на таких крышах может таять при температуре до -10 градусов, поэтому потребуется укладка 300-400 Вт/м².

Аналогичные мощности применяются в местах примыкания кровли к стенам.

Для предотвращения лавинообразного схода снега с крыши, рекомендуется установить систему снегозадержания, выше обогреваемой зоны. Мощность необходимую для обогрева водостока, можно рассчитать исходя из ширины желоба / диаметра трубы:

  • до 75 мм – 20-40 Вт/м
  • 100-150 мм – 40-60 Вт/м
  • 150-200 мм – 60-90 Вт/м

Необходимость обогрева водосточных систем

Схема крепления кабеля водостока.

Так для чего же устанавливают обогрев водостоков, а не только поверхности кровли? Ответ достаточно прост: чтобы сохранить целостность водосточной системы, нужно позволить талой воде беспрепятственно сойти с крыши. Кабельный электрический обогрев необходимо устанавливать в следующих местах:

  • водосточные желоба;
  • карнизы на кровле;
  • водосточные воронки. элементы желобов, места вокруг них;
  • водосточные трубы на всем их продолжении;
  • дренажные лотки, водосборники;
  • по линии ендов, стыков отдельных участков крыши.

При этом обогрев водостоков должен быть спланирован вместе с обогревом всей крыши, так как по отдельности они будут неэффективными, да и просто бесполезными. Конструкция антиобледенительных систем включает в себя не только греющие секции из кабелей, но и терморегуляторы, датчики, систему распределителей, пульт автоматического управления.

При установке необходимо располагать кабели именно там, где будет протекать талая вода, фиксация должна быть очень надежной. При прокладке используют только водонепроницаемые секции, часто сверху водосточных труб ставят специальные ограничители натяжения кабелей.

Монтаж обогрева кровли и водостоков

  • Укладка кабеля на карнизе осуществляется змейкой шириной 40-50 см и с шагом между волнами 10-15 см. Другой, более экономичный способ — два ровных ряда кабеля параллельно карнизу, смонтированные через 10 см.
  • Если диаметр водосточной системы 50-90 мм, то достаточно одной нитки кабеля, уложенной в желоб или трубу. При большем диаметре следует укладывать два ряда, не менее, чем за 10 см друг от друга.
  • Для монтажа греющего кабеля используются специальные клипсы, сетки, тросы и клейкие ленты. Тип крепления зависит от покрытия и места размещения провода. Мягкую кровлю, покрытие плоских крыш и ендовы нельзя повреждать, поэтому используются клеи. мастики и крепежные ленты, а крепление на ребристых металлических листах легко осуществить при помощи специальных клипс.

Монтаж кабеля

ОСТОРОЖНО! При самостоятельном монтаже греющего кабеля легко совершить ошибку, которая сведет на нет все усилия по обеспечению безопасности зимней эксплуатации крыши.

Типичные ошибки монтажа:

  1. Передавливание или перелом провода. Излишнее усилие в месте крепления может привести к повреждению или даже разрыву кабеля.
  2. Слабое крепление или крепление на неподходящий материал. Если провод закреплен ненадежно — снег и лед с легкостью сорвут его с места и нарушат целостность системы.
  3. Использование кабеля без троса в водосточных трубах. Если в вертикальных трубах не усиливать провод специальным тросом — то под тяжестью наледи и при перепадах температуры он может оборваться.
  4. Ошибки при изоляции соединений и окончания кабеля могут замкнуть цепь и вывести систему из строя.

Схема устройства

Конечно, стоимость обогрева кровли и сложность монтажа греющего кабеля могут оттолкнуть домовладельца от мысли об установке такой системы, но, как известно, скупой платит дважды.

Протечка крыши, падение сосулек, трещины подтопленного фундамента и разрывы в водосточной системе — проблемы, которые проще и дешевле предотвратить, чем бороться с последствиями.

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.