Система антиобледенения крыш: что это?

Жители частных небольших домов, сосульки, снег и наледь на крыше своего дома зачастую воспринимают как повод для занятий спортом. Владельцы высотных офисных домов, торговых центров и промышленных зданий так не думают. После обильных зимних осадков здания огораживаются яркой лентой и группы промышленных альпинистов приступают к расчистке крыши. Но есть и другое решение. Система антиобледенения кровли и водостоков поможет реже прибегать к механической уборке снега и льда.

Подробнее о расчистке крыш от снега и сосулек вы можете прочитать здесь

Предназначение системы антиобледенения

Как происходит обледенение крыши? Оттепели, некачественная термоизоляция кровли, солнечные лучи — основные факторы, провоцирующие таяние снега. В светлое время суток вода стекает к карнизам и водостокам. А с приходом ночи и падением температуры она замерзает. При благоприятных условиях ситуация повторяется изо дня в день. Постепенно желоб забивается льдом и перестает выполнять свою функцию. В результате, днем вода стекает со свеса, а ночью застывает сосульками.  

Лед плохо образуется на крышах с уклоном скатов более 35 градусов, поскольку вода по такой кровле стекает быстрее, чем успевает замерзать. Но даже на домах с большим углом наклона односкатной, двускатной, вальмовой крыши, которые построены в районах с большой разницей дневных и ночных температур, монтаж систем антиобледенения может облегчить обслуживание кровли.

Система антиобледенения очень эффективна в регионах с характерным чередованием оттепелей и заморозков.

Система антиобледенения направлена на:

• Препятствие образованию сосулек и наносов снега;

• Предотвращение появления наледи;

• Освобождение водосточных желобов от льда.

Другими словами цель монтажа системы антиобледенения кровли и водостоков – предотвращение образования ледяных наростов на карнизах, желобах, воронках и образования сосулек, а также вывод талых вод в ливневую канализацию или на землю.

ВАЖНЫЙ МОМЕНТ! Ниже будут описаны особенности монтажа системы, но сеть нагрева не может охватывать 100% площади кровельного покрытия, поэтому без ручной уборки крыши не обойтись. Особенно, это касается Северных и Центральных районов России.

Основные элементы

Сеть кабельного антиобледенения включает:

1. Ветка нагревательного кабеля (или несколько веток). Методика ее укладки зависит от типа кровельной конструкции;

1. Кабель силовой. Служит для запитки с сетью переменного тока (220 380 на 50 Гц);

1. Защита, отключающая весь контур при превышении допустимого номинала тока нагрузки;

1. Блок управления. Запускаетостанавливает прогрев в диапазоне рабочих температур (от +5 С до - 15 С)

Диапазон рабочих температур устанавливается исходя из климатических условий региона. Установить атмосферный режим в каких-то рамках сложно, поэтому на каждом объекте их подстраивают по факту погодных условий.

Общие правила монтажа

Изначально разрабатывается проект устройства контура антиобледенения. В разработке учитываются требования ПЭУ, рекомендации производителя системы и требования противопожарной безопасности. Начиная монтаж системы, нужно убедиться в:

• Плюсовой наружной температуре;

• Прогноз погоды не предостерегает об осадках в этот день;

• Зона прокладки кабеля должна быть чистой и сухой.

Самый лучший вариант – расчет возможности устройства системы антиобледенения на стадии проектирования дома, если же система не закладывалась в расчеты изначально, то под силовой кабель требуется установка горизонтальных и вертикальных закладных деталей. Под питающий кабель предусматриваются жесткие короба и каналы из гофрированного металла.

Виды кабелей

Для устройства противообледенительных контуров, используют кабели нагрева с погонной мощностью не более 20 Втм. Прокладка ведется, как правило, открытым способом и кабель должен иметь защиту от внешней влаги и УФ лучей. Для защиты от механических повреждений кабели закатывают в бронированную оплетку.

При устройстве противообледенительных контуров, используют два вида кабелей:

Кабель резистивный в одножильном и двужильном вариантах. Промышленность выпускает его в виде секций фиксированной длины, которые, увы, нельзя укорачивать по своему усмотрению. Обладает стабильным погонным сопротивлением и именно из-за этих моментов часто возникают сложности при монтаже, хоть сам кабель дешевле и прост конструктивно: резистивные ветки не допускается пересекать, в случае нехватки мощности приходится тянуть дополнительную линию, кабель требует постоянной очистки от мусора и т.д;

Кабель саморегулирующийся. Оперативно реагирует на смену погоды и в зависимости от нее сам корректирует погонное сопротивление на всей длине или на определенных участках. Его можно резать на части требуемой длины. Саморегулирующийся кабель в состоянии обеспечить разную интенсивность нагрева в тени и на солнце, что отражается на расходе электроэнергии. Он удобен при монтаже из-за возможности делить его на части нужной длины.

Особенности прокладки кабеля

Схема укладки кабеля и его протяженность зависят от конфигурации крыши и ее крутизны. При прокладке греющего кабеля упор делают на места скопления осадков: снега и влаги. Таковыми являются:

• Ендовы или разжелобки между смежными скатами. Кабель в них укладывают на треть их длины в виде петель, с расстоянием между петлями 10 - 12 см. для резистивного одножильного, 40 см. для двужильного;

• Карнизы пологих крыш. В случае, если крутизна конструкции менее 30 градусов, систему тянут по низу ската змейкой по всей ширине карниза. Дополнительно, захватывая 30 см. выше условной линии стены. Если крутизна не превышает 12 градусов, то участки, примыкающие к водосточным воронкам также снабжают дополнительным обогревом;

• Стояки водостока. Кабель монтируют внутри трубы длинной петлей, прикрепляя ее к стенкам по стоку. Если вода сбрасывается в ливневую канализацию, ее также снабжают кабелем, заводя его на такую глубину, на какую она промерзает зимой;

• Воронки водосбора плоской кровли. Их окружают кабелем на 0.5 м. с каждой стороны и заводят внутрь воронки до уровня тепла.

• Воронки наружного водостока (стенового). Их обогрев монтируется в случае их расположения отдельно от желоба;

• Парапеты. Вдоль них достаточно протянуть одну ветку кабеля;

• Примыкания. Аналогично с парапетами;

• Водометы плоских крыш. Кабель укладывают на дно и площадь вокруг (на 1 кв.м.);

• Капельники. Оснащаются одной или двумя ветками;

• Желоба водосточные. Кабель укладывают двумя параллельными рядами в полость. Водосборные лотки внутреннего водостока плоских кровель, обустраиваются по такому же алгоритму.

ПРИМЕР РАСЧЕТА: Если на 1 кв.м. водосборного лотка (желоба) приходятся стоки с площади 5 кв.м. то для обогрева достаточно 20 Втм мощности кабеля.

Со скатных крыш, с углом наклона более 45 градусов, снег удаляется самопроизвольно и в таком случае, нагревательный кабель прокладывают лишь в системе водостока. Если наледь образовывается вокруг мансардных окон, то кабель укладывают вокруг.

По площади кровли кабель раскладывается равномерно змейкой или параллельными ветками. Фиксируется он на кровельном покрытии исключительно способами, которые обозначены производителем кабеля: в любом случае крепеж не должен нарушать герметичность, а сам кабель не должен провисать.

Особенности применения силового кабеля

Вся система подключается через силовой кабель к однофазной или трехфазной сети. При подключении к одной фазе сети 380 Вт. не исключен перекос фаз (в пределах 15%), поэтому не рекомендуется использовать системы с потреблением свыше 6 кВт. Если у системы антиобледенения мощность больше, то необходимо подключаться ко всем трем фазам трехфазной сети.

От сечения кабеля питания, зависит мощность нагрузки и длина контура. Мощность будущей нагрузки, также зависит от длины и погонного сопротивления ветки. Все манипуляции с укладкой кабеля питания и его соединением с нитями нагрева, проводятся строго с регламентом ПЭУ.


Аппаратура управления и защиты

Системы противообледенения снабжаются аппаратурой двух типов.

• Термостат. Принимает сигналы с датчиков температуры. Включает или отключает систему, при выходе температуры за рабочие пределы (диапазон от +5 до - 15 С.)

• Метеостанция. Сложное устройство, обрабатывающее данные с датчиков температуры и влажности. Вносит корректировки в работу системы по факту выпадения осадков.

Термостат проще конструктивно и более бюджетен, но в регионах с повышенной влажностью он нередко допускает погрешности. Метеостанция более чувствительна, но в районах с умеренной влажностью термостата вполне достаточно.

На случай превышения тока нагрузки, для предупреждения разрушения и оплавления изоляции, обогревательный контур оснащается автоматическим выключателем. Он также отключает систему при утечках тока через изоляцию. Для автоматического управления отдельными участками контура, дополнительно устанавливают программируемые коммутаторы и реле времени.

Нежелательно прибегать к ручному управлению системой: человек не всегда способен оперативно реагировать на погодные изменения.

Нюансы эксплуатации системы антиобледенения

Гарантия успешного монтажа всего контура – привлечение квалифицированных специалистов, прежде всего промышленных альпинистов. Они же и выставляют диапазон рабочей температуры в соответствии с климатом региона и рекомендациями производителя.

Оптимальное время установки системы – поздняя осень. В любом случае, монтаж необходимо завершить до первых снежных осадков

Минусы системы антиобледенения

Как и любое другое оборудование, антиобледенительная система имеет не только преимущества, но и недостатки. В перечень последних можно включить следующие пункты:

• высокая стоимость, причем не только при прокладке, но и в процессе эксплуатации;
• эффективность системы напрямую зависит от качества проектирования, а оно зачастую оставляет желать лучшего;
• сложный монтаж, увеличивающий риск ошибок, которые сделают систему абсолютно бесполезной.

И еще один важный момент. Если по тем или иным причинам не получается рассчитать кабель так, чтобы он полностью избавлял от необходимости чистить крышу, то имеет смысл отказаться от монтажа антиобледенительной системы. Это связано с тем, что при механической очистке кровельного покрытия кабель рано или поздно будет поврежден и система выйдет из строя.