Борьба с обледенением крыш, используя обогрев кровли и водостоков

Саморегулирующий кабельЖизнь 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.

Зачем нужна система обогрева крыши

Как провести кабель по крышеКак 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.

Виды обогревателей кровель

Существует много технологических решений подогрева крыш. Все они исходят из принципа — выявление опасных мест формирования снежных заносов и возникновения наледи. Далее по этим местам прокладывается подогревающий кабель. Система довольно простая и сильно напоминает технологию тёплых полов. Только кабели используются более толстые и с большей теплоотдачей.

В настоящее время существует несколько видов таких кабелей:

  1. Резистивные.
  2. Саморегулирующиеся.
  3. Зональные как разновидность саморегулирующихся.

Резистивные кабели

Система обогрева крышиСамый простой вариант. Резистивный провод состоит из одной или двух нагревающих жил в изоляционной оболочке. Сверху идёт металлическая оплётка, которая играет роль заземления и экрана, чтобы избежать возникновения индукционных токов и как следствие радиационных помех. Далее все это покрывается наружной оболочкой, как правило, из ПВХ-пластика. Мощность относительно небольшая, примерно 15−30 Вт/м. Это позволяет достигать рабочей температуры 250 ⁰ С, и эффективно применять его при достаточно низких температурах.

Система настолько проста и эффективна, что позволяет с лёгкостью её использовать практически в любых условиях и самостоятельно монтировать. Последовательное включение в электрическую цепь и простое управление не требуют включения особых знаний. Гибкость провода делает монтаж удобным.

Главное — знать, что разрезать такой кабель нельзя. Все стыки должны быть только промышленного производства. Кроме того, не разрешён монтаж внахлёст.

К сожалению, при относительно низкой цене и простоте монтажа такая система имеет существенные недостатки:

  • Любое повреждение выводит из строя всю цепь.
  • Равномерный прогрев на всю длину приводит к потерям энергии.
  • За мощностью, подаваемую на кабель, нужно следить в ручном режиме.

Зональные кабели

Как установить обогрев кровлиБолее сложным вариантом резистивного кабеля является зональный. Такие кабели выпускаются двужильными с накрученной спиралью из проволоки высокого сопротивления. Чаще всего используется нихром. Во внутренней оболочке имеются контактные окна, через которые идёт последовательное замыкание спирали с одним из проводов, соответственно, формируются различные зоны обогрева. Длина такой зоны обычно составляет от 0,7 до 2 м. Для такого кабеля уже предусмотрена нарезка по месту укладки. Главное, соблюдать деление на зоны.

Среди недостатков можно выделить:

  • В местах перехлёста может произойти выгорание кабеля.
  • Относительно низкая механическая прочность.
  • Поиск повреждённых зон затруднён.

Саморегулирующиеся кабели

Как правильно установить кабельСаморегулирующийся кабель имеет более сложное строение, чем резистивный. Здесь уже применяется полупроводниковая прослойка — матрица. Такая матрица позволяет менять сопротивление токопроводящей жилы в зависимости от температуры окружающей среды. При более низкой температуре кабель нагревается больше.

Несмотря на более высокую начальную стоимость, за счёт экономии электроэнергии эксплуатация такого кабеля более низкая. Другие преимущества:

  • его можно монтировать внахлёст;
  • при повреждении отдельного участка вся цепь продолжает работать;
  • монтажная схема позволяет формировать участки разветвления;
  • средняя длина цепи может достигать 100−150 м.

Стоимость обслуживания аналогична обычному резистивному.

Способы монтажа систем обогрева

Прежде чем приступать к монтажу подогрева кровли и водостоков, необходимо тщательно изучить архитектурные особенности кровли, тепловые особенности тех или иных участков, посмотреть, как идёт снеготаяние. Нет смысла обогревать те места, которые не являются критичными с точки зрения формирования наледи или снежных заносов.

Принято выделять следующие конструктивные элементы:

  • Как установить кабель на крышекрай кровли;
  • ливневки, водосборные жёлоба;
  • ливнестоки и водосточные трубы;
  • воронки, водомёты и направляющие лотки;
  • ендовы;
  • карнизы и капельники;
  • сборы возле водосточных воронок;
  • выделяются плоские кровли;
  • места сброса из водосточных труб.

Монтаж по краю кровли

Преимущества обогрева кровлиЭлектрообогрев края кровли, как правило, осуществляют с помощью кабеля, уложенного змейкой от края на 30 см и высотой от 60 до 120 см. В нижней точке витка часто делают «капельку», свисающую по кровле. Крепление осуществляют с помощью кровельных саморезов и специальных зажимов. «Капельки» по вертикальной части кровли крепятся хомутами.

Такие зажимы и хомуты можно изготовить самостоятельно из нержавеющей стали.

Предполагается, что тающая вода, скатываясь с кровли, будет стекать непосредственно с кабеля. Для этого и делают на витках змейки вертикальные «капельки» длиной примерно 5−8 см.

По волнистой кровле кабель укладывают внутри жёлоба.

Укладка кабеля в ендовах и местах примыкания к стене

В чем преимущества обогреваВ ендовах рекомендуется укладывать кабель в две нитки на 2/3 длины. Это позволяет создать тепловой коридор, который не даёт сформироваться наледи и снежным заносам.

Аналогично и в местах примыкания кровли к стенам кабель укладывается в две нитки на 2/3 высоты ската. Между стеной и кабелем должно оставаться расстояние 5−8 см. Между нитями кабеля обычно принято делать разрыв 10−15 см.

Обогрев в желобах

Монтаж кабеля на крышеОсобенно внимательным надо быть при использовании нагревательного кабеля для водостоков. Являясь местом сбора стоков с большой площади кровли, горизонтальные жёлоба водостоков могут концентрировать большое количество воды и снега. При резких изменениях температуры формируются весьма опасные участки твёрдой воды. При большом количестве и низких температурах кабелю непросто растопить такую массу.

В горизонтальных желобах, как правило, укладывается несколько нитей кабеля. При ширине жёлоба более 20 см их должно быть не менее трёх. Для закрепления кабеля используют обычно специальные пластиковые клипсы или монтажную ленту, места креплений в стенках стоков обрабатывают герметиком. Расстояние между клипсами от 30 до 50 см.

Использование для обогрева водостоков кровли саморегулирующегося кабеля позволяет избежать значительных потерь электроэнергии. Как правило, нет смысла поддерживать одинаковую температуру по всей длине водостока, достаточно выделять отдельные участки.

В водостоках

Как установить систему обогреваВсе точки сброса воды — воронки, водомёты, направляющие лотки и прочее всегда являются зоной особого контроля. Это самые узкие места прохождения большого количества воды, и любая задержка приводит к образованию наледи.

Не менее важным является обогрев водосточных труб греющим кабелем. В тонких трубах диаметром до 10 см достаточной одной нитки. Для большего диаметра необходимо несколько. На входе в трубу кабель обязательно закрепляют скобами. Верхняя, нижняя часть трубы и все колена нуждаются в усиленном подогреве. Здесь нужно формировать петли или использовать несколько дополнительных ниток кабеля.

Для крепления кабеля в вертикальном положении используют трос.

Порядок монтажа и используемое оборудование управления

Монтаж греющего кабеля может осуществляться по простой схеме — без автоматического регулирования и контроля за окружающей средой. Такой способ относительно дешёвый, но, к сожалению, становится затратным при эксплуатации. Особенно в климатических зонах с высоким снежным покровом и низкими температурами. Использование систем автоматического управления позволяет экономить до 80% электроэнергии. Такие системы состоят из:

  • Недостатки обогрева кровлигреющего кабеля, уложенного в один или несколько контуров;
  • крепёжных и изолирующих элементов;
  • силовых и сигнальных кабелей;
  • переключающих и коммутирующих устройств;
  • датчиков температуры, осадков, воды;
  • метеостанции или блока автоматизированного управления.

Различные контуры обогрева включаются только при определённых показателях температуры и снежного покрова или замерзания жидкости.

Недостатки и преимущества систем обогрева

Система подогрева различных элементов кровли показала своё преимущество по отношению к любым другим схемам защиты крыш. В экстремальных зимних условиях, низких температурах и парниковом эффекте городов при правильной эксплуатации ей трудно найти замену. Она позволяет при относительно невысоких ценах на монтаж и эксплуатацию:

  • значительно увеличивать срок эксплуатации кровли без дополнительного ремонта;
  • избегать снежных обвалов и падения сосулек.

К сожалению, как и любое техническое решение, требует определённой квалификации при её эксплуатации:

  • необходимо регулярно кровлю и все элементы ливневых стоков очищать от грязи, особенно это касается осеннего листопада;
  • регулярная профилактика всех элементов электроподогрева;
  • соблюдения мер электробезопасности.

Саморегулирующий кабель для крышФормат статьи не позволяет описать все преимущества и недостатки обогревающей системы. Тем более не ставится целью дать технические решения по монтажу. При желании установить систему подогрева кровли следует использовать специализированную техническую литературу или обращаться в проектные организации. При выборе используемого кабеля, прокладке контуров и особенно использовании метеостанции важно все правильно рассчитать. Только в этом случае система будет эффективно работать.