Обогрев кровли: виды системы и особенности монтажа

Обогрев кровли: виды системы и особенности монтажа

С проблемой обледенения водостоков и крыш сталкиваются зимой, особенно это актуально в регионах, для которых характерны резкие температурные перепады. Выпавшие осадки в виде снега при повышении температуры выше ноля начинают таять. Когда температура резко падает, в воронках водостока формируется лед, а с крыши начинают свисать сосульки. Эту проблемы может решить обогрев кровли.

Как это работает

При незначительном увеличении температурных показателей таяние ледяных глыб не поддается никакому контролю. Вода при этом стекает не через водосточную трубу, а сразу с поверхности крыши, попадая под кровельный скат, на стены, попадая в швы. Конечно же, это пагубно сказывается на состоянии всей постройки. Система обогрева кровли позволяет избавиться от следствия такого рода явлений.

Решение проблемы

Чтобы предотвратить проблему, требуется установка на узлах водостока и кровли системы обогрева. Такое оборудование функционирует в полностью автоматизированном режиме. Их принцип работы основывается на нагревании электропроводника при достижении определенной температуры воздуха. Нагревательный процесс регулируется встроенным блоком управления. Большинство моделей таких устройств настроены на запуск в диапазоне от -10 до +6 градусов, потому что именно в этом промежутке начинает происходить формирование наледи, и кровельный обогрев позволяет справиться с этой неприятностью.

Функционирование обогрева крыши и водостоков основывается на нагреве конструкции посредством электротока. При этом необходимо грамотно подобрать показатели номинальной мощности кабеля и произвести его установку, руководствуясь требованиями основной инструкции. Лишь в этой ситуации оборудование будет эффективным, безопасным и надежным.

Обогрев крыши позволяет предотвратить порчу имущества и множество несчастных случаев в зимнее время:

• травмы из-за схода снежных лавин с крыши;
• падение сосулек на машины и людей и т. д.

Эта система не только приводит к таянию ледяных и снежных масс, но и препятствует их формированию в водостоках и на поверхности кровли. Рассматриваемое оборудование относится к группе систем безопасности. Они сейчас устанавливают и на частных, и на муниципальных постройках.

Сегодня на рынке представлено большое количество типов проводов для таких установок. Их выпуском занимаются и отечественные, и зарубежные компании. Стоимость обогревательного кабеля, выпущенного зарубежной компанией, варьируется от семи до десяти тысяч рублей. Российские изготовители выпускают не менее качественную продукцию по цене от пяти до восьми тысяч за десятиметровый отрезок.

Предъявляемые требования

Технология устройства системы кровельного обогрева осуществляется на основании правил монтажа электрического оборудования, строительных норм и руководства производителя. При этом к такому оборудованию выдвигаются особые требования.

Мощность кабеля должна быть не менее 20−60 Вт/м. Выбирая кабель по этой характеристике, следует обратить внимание на климат региона и особенности обустраиваемого объекта.

Кроме того, у провода должна быть повышенная категория изоляции:

• изделие не должно деформироваться под УФ-воздействием;
• слишком сильно нагреваться в отдельных местах;
• кабель должен надежно функционировать и при температурных перепадах, и в условиях высокой влажности окружающего воздуха.

Хороший кабель обладает оплеткой, сделанной из разных материалов. Также у него должна быть заземляющая жила.

Типы кабелей

На рынке сейчас можно встретить несколько видов оборудования для обогрева водостока и кровли. Эти системы могут оснащаться двумя разновидностями кабелей:

• резистивным;
• саморегулирующимся.

Первый провод нагревается одинаково по всей своей длине. Он похож на провод, использующийся для устройства теплых полов в помещениях. Резистивный кабель характеризуется высокими показателями номинальной мощности и специальной оплеткой. Его цена варьируется от пяти до восьми тысяч рублей за десятиметровый отрезок.

Другой тип — саморегулирующийся. Такой кабель может нагреваться неравномерно на разных участках. Это решение является более продуманным и современным, потому и стоимость его будет несколько выше — от восьми до десяти тысяч рублей за десять метров.

Иногда строители пользуются системами комбинированного типа. К примеру, на кровельных скатах устанавливают резистивный провод, а внутри водостоков — саморегулирующийся.

Особенности резистивного провода

Этот провод является довольно мощной системой. Жилы его зачастую делаются из нихрома, который быстро нагревается под воздействием электротока. Вокруг жил из нихрома находится несколько слоев материалов-изоляторов. В итоге сечение провода достигает семи миллиметров. Специалисты не советуют разрезать жилу, которая спаивается с кабелем питания по особой технологии. Именно поэтому гарантия не распространяется на поврежденный провод.

Резистивному кабелю нужно некоторое время, чтобы он нагрелся до определенного значения. Для контроля выделяемого тепла, необходимо пользоваться терморегулятором, иначе система обогрева будет расходовать слишком большое количество электрической энергии.

Устройство обогрева кровли и водостоков с применением резистивного кабеля обладает множеством недостатков. При работе часто бывает такое, что с одной стороны кровельной конструкции температура системы будет больше, и кабель быстро перегреется и утратит работоспособность.

Кроме этого, такую систему запрещено укорачивать. Площадь водостоков и кровли могут быть неодинаковыми, соответственно, подобрать кабель по размеру будет крайне трудно.

Все это негативно отражается на долговечности резистивной системы. Для установки нужно дополнительно покупать терморегулятор, стоимость которого сопоставима со стоимостью самого провода. Если же это устройство не включать в систему, то обогрев будет расходовать слишком много энергии.

Характеристики саморегулирующейся линии

Эта разновидность системы считается более удобной, надежной и современной. Такой провод включает в себя две жилы из металлического сплава. Между указанными проводниками расположено специальное покрытие — полупроводник. Именно он отвечает за регулировку температуры окружающего воздуха.

Если на улице становится слишком холодно, то он беспрепятственно пропускает через себя электроток. Вся система при этом начинает интенсивнее нагреваться. В том случае, если за окном становится теплее, то встроенная полимерная матрица начинает проводить электроток менее активно, соответственно уровень нагрева уменьшается.

Матрица из полимеров находится в окружении специальных материалов-изоляторов. Для такой системы не обязательно наличие терморегулятора, так как она будет расходовать именно столько электроэнергии, сколько нужно для работы. Кабель при этом поделен на отдельные секции, потому его даже можно удлинять или укорачивать.

Устройство обогрева с применением саморегулирующегося кабеля обладает множеством достоинств. Такие системы очень долговечны. Их можно использовать не только для кровли и водостоков, но и для трубопровода канализации и водопровода. Кабель очень точно реагирует на внешние условия и температурные перепады.

Для саморегулирующейся системы можно не приобретать дорогой терморегулятор. Нужно лишь установить вилку на отдельном кабеле, которую подсоединяют к бытовой электросети. Единственным фактором не очень большой популярности этих систем считается дороговизна, ведь резистивный кабель обойдется намного дешевле.

Монтаж системы обогрева кровли

Занимаясь обустройством кровли с электрическим обогревом, нужно учитывать все ее конструктивные особенности. В том случае, если крыша лишена водостоков, то можно воспользоваться несколькими вариантами монтажа.

Кабель укладывается на особые направляющие. Зачастую они уже включены в комплектацию к кабелю. Если они отсутствуют, то соответствующий набор можно приобрести в магазинах строительных и ремонтных товаров.

В том случае, если на кровле нет водостока и она обладает относительно небольшим уклоном, то можно произвести монтаж системы со специальным углублением по центру. При крутом наклоне крыши, система укладывается в направлении к краям от центра. Около каждого угла нужно сделать небольшие отверстия, которые будут применяться для вывода талой воды и петлей проводов.

Установка кабеля в водостоке

Для водостоков зачастую используются саморегулирующиеся провода. Кабель при этом нужно установить в нижней части трубы как минимум на две третьих всей ее длины. Фиксируется система с помощью специальных элементов. Укладка кабеля производится в несколько рядов.

Если же установка производится установка резистивного провода, то необходимо учитывать, что его запрещено слишком сгибать, иначе жила внутри может с легкостью повредиться. Расстояние между отдельными витками должно быть 4−6 см.

Выбор блока управления

Подключение системы с помощью автоматического контроллера температуры и влажности считается самым оправданным вариантом. Благодаря встроенным датчикам, работа системы не требует человеческого участия.

Автоматический управляющий блок и провода саморегулирующегося типа позволяют дополнительно сэкономить на электричестве и повысить КПД всей системы. Подключение ручного блока управления обойдется гораздо дешевле, однако такая система будет нуждается в постоянном контроле и внимании в зависимости от погоды на улице.

Комбинированная система

Некоторые профессиональные и частные строители используют одновременно две разновидности кабелей. В этой ситуации для водостоков берется саморегулирующийся провод, а остальные элементы и поверхности кровли обогреваются резистивным типом.

Этот вариант позволяет немало сэкономить на установке, так как резистивный кабель стоит гораздо дешевле саморегулирующегося. Срок службы и уровень качества нагрева такой системы будут гораздо выше, нежели при применении исключительно резистивного кабеля. При этом владельцы постройки смогут оптимизировать расходы электрической энергии.

Система обогрева кровли против обледенения крыши

Зима – время испытания на прочность всех зданий и сооружений, построенных человеком. Это вызвано не только воздействием низкой температуры на строительные материалы, но и выпадением осадков. Наибольшее влияние оказывают снегопады, нагружающие кровли домов десятками тонн дополнительного веса.

Скопление осадков на крышах – причина аварий и несчастных случаев

При выпадении снега включается сложный механизм нагрузки стропильной системы, во многом увеличивающий вероятность ее разрушения и снижающий эффективность работы прилегающих коммуникаций. Процесс таяния на наклонных скатах начинается при температуре от -10 °С и выше, что связано с большим углом падения солнечных лучей. Негативное влияние осадков, выпавших на кровлю в зимнее время года, проявляется в следующем:

• во время таяния снега, вызванного солнечным нагревом или отведением тепла от внутреннего подкровельного пространства, происходит обратный процесс кристаллизации воды, которая стекает через края крыши и систему водоотведения. В результате по краям кровли образуются крупные и острые сосульки, представляющие опасность для проходящих внизу людей;
• таяние нижнего снежного слоя и его последующее затвердевание приводят к образованию прочной ледяной корки. Ее падение на землю в весеннюю пору представляет не меньшую опасность, чем сосульки. Кроме того, корка способствует удерживанию большего количества осадков, чем это может быть предусмотрено конструкцией стропильной системы. Увеличение нагрузки на кровлю приводит к ее ускоренному изнашиванию, а в особых случаях – к аварийному разрушению;
• для удаления образовавшихся ледяных наростов с крыши обычно применяют грубую силу и инструменты с острыми металлическими краями. Их использование приводит к появлению трещин в шифере, деформирует металлические покрытия из профнастила и металлочерепицы, а также повреждает гидроизоляционные слои битумной мастики и рубероида.

Видео: Обогрев кровли и водостоков

Обогрев кровли – надежный способ предотвратить обледенение крыши

Чтобы предупредить появление корки льда и сосулек, необходимо удалять свежевыпавшие осадки с кровельной поверхности. Это можно сделать при помощи искусственного подогрева крыши, при котором используются отработанные дымовые газы из печи или электрические нагревательные элементы.

Обогрев дымовыми газами позволяет обработать лишь небольшие участки кровли и является сложным в реализации, поэтому наибольшее распространение получил подогрев при помощи электричества. В зависимости от требований заказчика к эффективности системы и типа здания, нагревательные кабели могут быть рассчитаны на работу от сети 220, 24 или 12 В.

Подогрев кровли рекомендуется в следующих случаях:

• высокая температура в подкровельном пространстве, возникающая из-за активной эксплуатации жилой мансарды или наличия производственного оборудования;
• малый уклон крыши, способствующий удерживанию осадков и повышению толщины их слоя. Крутые скаты интенсифицируют естественное осыпание снега, однако слабо распространены из-за высокой парусности;
• наличие пешеходных тротуаров или автомобильных дорог, расположенных около стен.

Принципиальная конструкция обогрева кровли

В отличие от большинства привычных электрических схем, конструкция для обогрева крыши проста и надежна. Она включает следующие элементы:

• пакетный выключатель, через который осуществляется подключение к сети. Если планируется установка автомата, следует подбирать наиболее мощные модели, рассчитанные на большую силу тока. При активном использовании отопления потребление электроэнергии составляет около 0,3 кВт на 1 м 2 отапливаемой крыши;
• нагревательный кабель – выполняет основную функцию удаления снега и льда с поверхности кровли. Его конструкция представляет собой два изолированных провода и сопутствующие материалы обмотки;
• комплект датчиков, регистрирующих окружающую температуру, попадание осадков на крышу и движение воды через систему водостока. Датчики реагируют на изменение температуры окружающего воздуха, влажности в сточном канале и оттока талой воды;
• регулятор температуры – представляет собой устройство, обеспечивающее включение нагревательного кабеля при соблюдении заданных условий (температура воздуха ниже предельного значения, выпадение осадков, прекращение оттока воды и пр.).

Нагревательный кабель – основа эффективного обогрева кровли

В отличие от бытовых обогревательных приборов, максимальной температуры кабеля для крыши недостаточно для расплавления или деформации кровельных покрытий, однако хватает для эффективного растапливания снега и льда. Всего применяются два типа кабелей – резистивный и саморегулируемый.

1. Резистивный кабель имеет наиболее простую конструкцию и отличается от аналогов невысокой стоимостью. Его жилы изготавливаются из нихромового сплава, используемого во многих нагревательных приборах. Для изоляции применяются полимерные материалы, стойкие к высокой температуре. Экранирование кабеля обеспечивает медная оплетка. Наружная оболочка изготовлена из высокопрочного полимера, выдерживающего любые атмосферные воздействия.

Электрическое сопротивление такого кабеля постоянно по всей длине, что приводит к равномерному нагреву независимо от удаленности места подключения. Максимальная рабочая температура определяется длиной проводов, поэтому однажды рассчитанный и приобретенный кабель нельзя укорачивать, чтобы не вызвать перегрева.

2. Саморегулирующийся кабель отличается большей стоимостью и эффективностью при неравномерном обледенении крыши, позволяя снижать расход электроэнергии. Отличия конструкции от резистивного кабеля заключаются в наличии токопроводящего элемента (обычно на основе сажи), сопротивление которого зависит от температуры.

В месте контакта со льдом температура кабеля падает и вызывает уменьшение сопротивления, приводящее к повышению силы тока и степени нагрева. После плавления льда температура и сопротивление кабеля увеличиваются, снижая интенсивность нагрева. Такой принцип работы полезен при прокладке во впадинах и внутренних углах, в которых происходит повышенное накапливание осадков и образование талых вод.

Видео: Обогрев кровли, желобов и водостоков нагревательным кабелем ЧТК

Особенности монтажа

1. Система обогрева не требует покрытия всей площади кровли. При оснащении больших зданий нагревательный кабель достаточно расположить по краю крыши. Этого хватит, чтобы предотвратить появление сосулек в зонах жилой застройки.
2. Помимо укладки кабеля на поверхность кровли, следует уделять внимание обогреву водостоков, поскольку через них отводится талая вода. Именно замерзшие водостоки являются причиной образования больших сосулек и накапливания тяжелых ледяных корок. С целью обогрева водостоков нагревательный кабель укладывается по всей длине горизонтальных желобов и вертикальной трубы. Расход электроэнергии на подогрев водоотвода составляет 30-40 Вт/м.

Затраты на использование электрического обогрева кровли не настолько велики, чтобы сделать его экономически нецелесообразным. Общее время подогрева не превышает одной-двух недель даже в суровые зимы, поскольку его включают лишь в период выпадения осадков. Электрическая система отопления значительно повышает удобство эксплуатации здания, снижает опасность травматизма и увеличивает промежутки между плановыми ремонтами кровли.

Источник https://planken.guru/vse-dlya-kryshi-i-krovli/ustroystvo-krovli/obogrev-krovli-vidy-sistemy-i-osobennosti-montazha.html

Источник https://ratingstroy.ru/stroitelnye-materialy/potolki-i-krovelnye-materialy/sistema-obogreva-krovli-protiv-obledeneniya-kryshi/

Источник

Источник