С приходом весны и осенью многие собственники домов сталкиваются с проблемами, связанными с обмерзанием краев кровли и замерзанием талых вод в водостоках. Если не предпринять меры, большие сосульки и снежные комья могут сорваться с крыши и представлять угрозу для людей и имущества.
Одним из эффективных решений этой проблемы является обогрев водостоков, который предотвращает образование наледи. В данной статье мы подробно рассмотрим необходимость установки обогрева в системе водостока, необходимые материалы и основные этапы работы.
Краткое содержание статьи
Стоит ли греть водосток?
В зимний период на большинстве частей нашей страны наблюдаются морозы и значительные снегопады. Из-за этого на крышах скапливаются значительные объемы снега, который начинает подтаивать при повышении температуры.
Днем растаявшая вода стекает к краям крыши и в водостоки, а ночью замерзает, что постепенно приводит к повреждению кровельных элементов и водостоков.
Такая ситуация характерна для межсезонья. При отсутствии своевременных мер лед и снег могут обрушиться, нанося повреждения как фасадам, так и припаркованным внизу автомобилям.
На краях крыши образуются сосульки и сливы из снега, которые время от времени падают вниз, создавая угрозу для проходящих мимо людей и их имущества, а также для водосточной системы и элементов фасадного декора.
Чтобы избежать этих неприятностей, необходимо обеспечить надежный отвод растаявшей воды. Это возможно только при наличии обогрева как для краев крыши, так и для водосточной системы.
Иногда, стремясь сократить расходы, владельцы укладывают обогрев только на крыше, будучи уверенными в достаточности этих мер.
Но это ошибочное мнение. Вода все равно будет попадать в водосточные желоба и трубы, где она замерзнет из-за отсутствия обогрева. В таких случаях водостоки могут быть заблокированы льдом, что также создаст риск их механического повреждения.
Таким образом, для достижения желаемого эффекта рекомендуется устанавливать обогрев как на крыше, так и в системе водостоков. Обычно греющий кабель устанавливается на карнизах крыши, внутри желобов водостока и в воронках, а также на стыках различных сегментов крыши и в местах ендов.
Кроме того, обогрев следует распределить по всей длине водосточных труб и в дренажных лотках.
Греющий кабель в водосточной системе не обязательно должен работать постоянно. Его можно запускать при выпадении осадков или в ситуациях, когда есть угроза образования ледяных пробок.
Установленная система греющего кабеля может быть выполнена в виде параллельных линий, змейкой или зигзагом. Фиксация осуществляется с помощью металлических монтажных лент, которые прикрепляются к элементам системы в нескольких местах.
Греющий кабель используется для предотвращения обледенения как наружных, так и внутренних водостоков.
Кабель должен укладываться вокруг стояка внутреннего водостока, чтобы максимально охватить поверхность, наклоненную к воронке.
Укладка возле зон водосбора должна обеспечивать полноценное таяние снега на площади 1 м².
При наличии снеговых заносов на ближайших конструкциях также следует оборудовать их греющим кабелем, чтобы избежать образования ледяных глыб, причиняющих ущерб дому и его владельцам.
Система обогрева прокладывается по всей длине водостока, включая трубы. Ледяные заторы внутри стояка могут привести к его повреждению.
Обеспечение защиты кровли, фасада и владельцев дома от образования льда требует установки греющего кабеля в местах, где накапливается снег, например, в ендовах.
Особенности обустройства системы обогрева
Способы обогрева крыш могут различаться в зависимости от их типа. Здесь мы имеем в виду «холодные» и «теплые» крыши, и рассмотрим их особенности.
Обогрев холодной кровли
Под холодной крышей подразумевается конструкция без теплоизоляции, с хорошей вентиляцией, чаще всего расположенная над нежилыми чердаками. Эти крыши не теряют тепло, поэтому снег не начинает подтаивать зимой.
Для таких кровель будет достаточно установить обогрев только в водостоках. Линейная мощность кабеля должна нарастать: от 20-30 Вт на метр до 60-70 Вт на каждый метр водостока.
Как обогреть теплую кровлю?
Теплая крыша обладает теплоизоляцией. Она теряет тепло наружу, благодаря чему снег может подтаивать даже при отрицательных температурах. Эта растаявшая вода стекает на холодные участки крыши и замерзает, что ведет к образованию наледи. Поэтому обязательно необходимо обогревать края теплой кровли.
Теплая крыша пропускает тепло наружу, поэтому снег на «теплых» участках тает, и талые воды оказываются на «холодных» фрагментах, где застывают.
Обогрев реализуется с помощью отопительных секций, уложенных по краям крыши в виде петель шириной от 0,3 до 0,5 м. Удельная мощность системы должна составлять от 200 до 250 Вт на квадратный метр. Установка обогрева в водостоках аналогична установке для холодной кровли.
Устройство системы обогрева водостока
В большинстве случаев для обогрева крыш и водостоков применяется система с греющим кабелем. Рассмотрим её основные составляющие.
Распределительный блок и датчики
Распределительный блок отвечает за соединение силовых и нагревательных кабелей.
В состав данного узла входят:
- сигнальный кабель для соединения датчиков с управляющим блоком;
- силовой кабель;
- специальные соединительные муфты для герметизации системы;
- монтажный короб.
Блок можно установить непосредственно на крыше, поэтому важно защитить его от влаги.
В системе могут использоваться три типа детекторов: воды, осадков и температуры. Они размещаются на крыше, в желобах и водостоках. Основная задача детекторов – собирать информацию для автоматического управления обогревом.
Собранные данные поступают в контроллер, который анализирует их, принимает решения о включении или выключении системы и выбирает оптимальные режимы работы.
Контроллер и щит управления
Контроллер является «мозгом» всей системы, отвечающим за её функционирование. В самом простом варианте это может быть обычный терморегулятор. Но он должен работать в диапазоне температур от +3 до -8 градусов Цельсия, в противном случае автоматизация системы будет невозможна, потребуется ручное вмешательство.
Для полноценной автоматизации потребуется современный контроллер, который будет собирать и обрабатывать информацию от датчиков и регулировать работу системы на основе этой информации.
Более удобным вариантом является использование сложного электронного устройства с программируемыми функциями, способного самостоятельно контролировать количество осадков, их таяние и температуру.
Контроллер быстро реагирует на изменения и подбирает подходящие параметры работы оборудования для обогрева.
Щит управления используется для контроля всей системы и обеспечения безопасной эксплуатации.
Для установки узла обычно требуются следующие элементы:
- трехфазный автомат;
- УЗО (устройство защитного отключения);
- четырехполюсный контактор;
- сигнальная лампа.
Помимо этого, нужно установить однополюсные защитные автоматы на каждую фазу и обеспечить защиту для цепи термостата.
В процессе монтажа понадобятся крепежные материалы: кровельные гвозди, шурупы, заклепки, термоусадочные трубки и монтажная лента.
Как выбрать греющий кабель?
Одним из самых важных элементов системы является греющий кабель. На практике стоит выбирать между двумя видами: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим преимущества и недостатки каждого из этих вариантов.
Особенности резистивного кабеля
Резистивный кабель имеет простой принцип работы. Внутри него находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она быстро нагревается и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем легка в использовании и не требует значительных затрат.
Конструкция греющего резистивного кабеля достаточно проста. Главный «рабочий» элемент — нагревательная жила. При протекании тока она сталкивается с быстрым нагревом.
К основным достоинствам резистивного кабеля можно отнести отсутствие стартовых токов при запуске, низкую стоимость провода и постоянную мощность.
Тем не менее, последняя характеристика может быть и недостатком: в ситуациях, когда разные участки системы требуют различного количества тепла, одна часть может перегреваться, в то время как другие не получат необходимой температуры.
Для управления уровнем нагрева системы с резистивным кабелем необходимо использование терморегуляторов и других контрольных приборов.
Эффективность и экономия работы таких систем напрямую зависят от того, насколько хорошо они настроены, поэтому реальная производительность зачастую может не соответствовать ожиданиям. В этом аспекте резистивный кабель значительно уступает саморегулирующему.
Эксперты рекомендуют, когда это возможно, устанавливать зональный резистивный кабель. Этот тип характеризуется наличием нагревательной нити из нихрома, мощность которой не зависит от длины, и кабель может быть легко обрезан при необходимости.
Дополнительным преимуществом греющего кабеля является его простота монтажа и длительный срок службы.
Саморегулирующийся кабель и характеристики его функционирования
Такой кабель имеет более сложную конструкцию. В его составе находятся две греющие жилы, окруженные специальной матрицей, которая изменяет сопротивление кабеля в зависимости от температуры внешней среды. Чем выше температура, тем меньше энергии выделяет кабель, и наоборот, при понижении температуры он активно нагревается.
Внутри саморегулирующегося кабеля размещена уникальная матрица, способная адаптировать сопротивление греющей жилы в зависимости от колебаний температуры окружающей среды.
Преимущества саморегулирующегося кабеля многочисленны. В первую очередь, для его функционирования нет необходимости в установке сложных систем управления, таких как терморегуляторы или детекторы, так как такая система будет регулировать свою работу автоматически, исключая возможность перегрева или недостаточного нагрева, что может произойти с резистивным кабелем.
Таким кабелем можно управлять на уровне отрезков. Минимальная длина отрезка составляет 20 см, и его характеристики не изменятся в зависимости от длины. В процессе монтажа такие кабели могут перекрещиваться и закручиваться без потери функциональности. Установка и использование саморегулирующегося кабеля очень просты. Он может монтироваться как снаружи, так и внутри обогреваемого помещения.
Но, как и все системы, саморегулирующийся кабель имеет свои недостатки. Прежде всего, это высокая цена: он стоит примерно в 2–3 раза дороже резистивного аналога. Однако следует учитывать, что в процессе эксплуатации он окажется более экономичным. Еще один недостаток – со временем матрица начинает стареть, что приводит к выходу кабеля из строя.
Дополнительную информацию о выборе саморегулирующегося кабеля можно найти в дальнейшем тексте.
Расчет системы обогрева
Специалисты рекомендуют устанавливать кабели для обогрева кровли и водостоков с мощностью не менее 25-30 Вт на метр. Также следует отметить, что греющие кабели применяются не только для этой цели, но и для теплых полов, причем для них необходима меньшая мощность.
Прежде чем стартовать с расчетами необходимой мощности, нужно определить, каким образом будет осуществляться обогрев всех элементов системы. На изображении можно увидеть варианты организации обогрева водостоков и желобов.
Потребляемая мощность рассчитывается в активном режиме, то есть в тот период, когда система функционирует с полной нагрузкой. Этот период составляет от 11 до 33% всего времени холодного сезона, который условно длится с середины ноября до середины марта. Это ориентировочные данные, которые могут различаться в зависимости от региона. Рассчитать необходимую мощность системы крайне важно.
Для этого требуется знать параметры водосточной системы.
Рассмотрим пример расчета для стандартного устройства с вертикальным водостоком сечением 80–100 мм и диаметром трубы-желоба 120–150 мм.
- Тщательно измерьте длины всех желобов для стока воды и сложите их значения.
- Умножьте полученный результат на два, что даст вам длину кабеля, который будет проложен по горизонтальному участку системы обогрева.
- Измерьте длину всех вертикальных водостоков и сложите результаты.
- Длина вертикального участка системы будет равна суммарной длине водостоков, так как по этой части достаточно одной линии кабеля.
- Сложите рассчитанные длины обоих участков системы обогрева.
- Умножьте результат на 25, в итоге вы получите мощность электрообогрева в активном режиме.
Данные расчеты являются ориентировочными. Для более точного результата можно воспользоваться специальным калькулятором на одном из интернет-ресурсов. Если самостоятельные расчеты оказываются сложными, лучше обратиться к специалисту.
Выбор места для укладки кабеля
На самом деле, система обогрева водостоков не слишком сложна, но для достижения максимальной эффективности следует укладывать кабель на всех участках, где имеется возможность образования наледи и на местах стока таяющего снега.
В ендовах кабель укладывается вниз и вверх, охватывая две трети длины ендовы. Минимальное расстояние – 1 м от начала свеса. На каждый квадратный метр ендовы должно приходиться 250-300 Вт мощности.
На плоских крышах осуществляется обогрев участка кровли, который конкретно предшествует водосбору, чтобы талая вода могла беспрепятственно стекать в трубу.
По краям карниза провод укладывается в виде змейки. Шаг змейки составляет 35–40 см на мягких кровлях, на жестких его делают кратным рисунку. Длина петель выборочно так, чтобы обогреваемая поверхность не имела холодных зон, иначе в этих местах будет образовываться наледь. Кабель кладется по линии отрыва жидкости по капельнику. Это может быть одна-три нити, выбор основан на конструкции системы.
Греющий кабель укладывается внутри водосточных желобов. Обычно используются две нити, мощность подбирается в соответствии с диаметром желоба. Внутри водостоков устанавливается одна греющая жила. Особое внимание следует уделить трубным выходам и воронкам, так как здесь может потребоваться дополнительный нагрев.
Технология обустройства системы обогрева
Представляем вашему вниманию детальную инструкцию по самостоятельному монтажу системы обогрева кровли и водостоков. Процесс установки греющей системы для водостоков состоит из нескольких стандартных шагов:
Согласно заранее разработанному проекту устанавливаем крепления для кабеля, предварительно прикрепив монтажную ленту в местах установки. Если проект предполагает создание полной антиобледенительной системы, кабелем обустраиваются также карнизные свесы и ендовы, кроме водостоков.
Греющий кабель через воронки водостоков يتم впускается в водосточные стояки. Его располагают в виде одной или трех длинных петель, количество которых определяется диаметром трубы.
Устанавливаем датчики для системы антиоблединения водостоков, они фиксируют изменения температур и влажности на поверхности водосточной системы и передают информацию терморегулятору, который автоматически активирует обогрев при необходимости.
Устанавливаем монтажные коробки, необходимые для осмотра, обслуживания и ремонта линий. Подключаем датчики к терморегулятору. Подводим и соединяем систему с автоматом в щитке.
