Монтаж обогрева кровли и водостоков своими руками — полезные советы

Обогрев водостоков – единственная на сегодняшний день технология, которая эффективно борется с такой проблемой, как обледенение края кровли зданий и сооружений, водосточных и дренажных систем. Этот способ был разработан давно (50-60 лет назад). Но в то время не использовался за счет низкого качества обогревательного элемента, который потреблял значительное количество электроэнергии. В конце 90-х годов прошлого столетия с появлением новых материалов обогрев водосточных систем стал применяться часто.

Как решается проблема обледенения

В конструкции обогрева водостоков используется специальный кабель. Самый большой его недостаток – он не работает при температуре ниже -15°С. Но это несущественно, поскольку его используют в период оттепелей. Это происходит по 3 причинам:

1. При температуре ниже -15°С снег обычно не выпадает. Влажность маленькая.
2. При минусовых температурах происходит перерасход электроэнергии. Кабель обогрева водостоков при понижении температуры начинает тянуть на себя больше электричества. И чем ниже, тем больше – на каждые 3°С потребление увеличивается в 1,5 раза.
3. При сильных морозах нагревательный кабель растапливает снег, лежащий на крыше, который тут же превращается обратно в лед. То есть эффективность практически равна нулю. А значит, включение системы обогрева становится бессмысленным.

Решается проблема отключения системы достаточно просто. В ее конструкцию вставляется температурный датчик, который запрограммирован на максимальную минусовую температуру, равную -15°С. Он отключает питание обогрева водостоков, когда температура воздуха на улице опустилась ниже запрограммированного значения.

Как работает обогрев водостоков

Под действием мороза вода начинает кристаллизоваться. Это природное явление обладает несколькими неприятными факторами:

1. Водостоки, а это желоба и вертикальные трубы, начинают заполняться наледью. Это приводит к тому, что внутреннее пространство этих элементов начинает уменьшаться в размерах, что препятствует отводу воды. Наледь постепенно увеличивается до тех пор, пока пространство полностью не заполниться льдом, закрывая проход.
2. Вода при переходе в лед увеличивается в объеме. Вследствие этого трубы могут разорваться изнутри. Подпирающая кровлю со стороны желобов ледяная масса может поднять кровельный материал, открывая природным нагрузкам подкровельное пространство.
3. Заполненные льдом трубы при таянии последнего теряют герметичность. Вода начинает протекать между стыками, попадая на стены и фундамент. Обе конструкции не только разрушаются под негативным действием воды, но и ухудшается их внешний вид.
4. Во время активного таяния снега и льда в лотках (желобах) собирается большой объем воды, которая протекает в чердачное помещение, а дальше через перекрытие в комнаты.

Именно поэтому в системе водостоков устанавливают обогревательный элемент. Он предупреждает образование наледи и скопления снега, что способствует снижению нагрузки на элементы кровельной конструкции и не дает образовываться заторам для стекающей талой воды.

Основная задача обогрева водостоков – не дать скапливаться наледи и снегу на участках крыши дома, которые можно обозначить, как потенциально опасные. К ним относятся:

• желоба водосточной системы;
• вертикальные трубы (стояки);
• воронки, установленные в верхнем конце труб;
• снегозадержатели;
• водосборники ливневок;
• дренажная сеть, если она не утеплена или заложена неглубоко в грунт.

Есть еще два способа, как избавиться от сосулек на крыше и от надели в системе водостоков:

1. Ручной с помощью лопат и ледорубов. Не всегда эффективный вариант, требующий привлечения людских ресурсов. К тому же таким инструментом можно повредить крышу.
2. Химический. Для этого используют специальные эмульсии, которые растапливают выпавший снег. Во-первых, эмульсии – дорогой материал. Во-вторых, наносить их за зиму придется 4-5 раз, потому что состав смывается водой.

Схема обогрева водостоков

Эта система похожа на работу электрических теплых полов. Она включает в себя следующие компоненты:

• нагревательный кабель, который прокладывается по контуру обогрева;
• температурные, влажностные датчики и терморегулятор, которые отслеживают температуру воздуха, влажность снега и при необходимости отключают или включают подачу электроэнергии на кабель;
• аппаратуру, которая выполняет защитные функции (безопасность);
• сигнальные кабели, которые соединяют коммутирующие устройства и блок управления для передачи сигналов;
• блок питания и УЗО.

Такая система работа в автоматическом режиме. Главное – правильно задать параметры функционирования.

Устройство антилед

Принцип работы обогрева водостоков

Контур антиобледенения работает просто, с высокой надежностью. Принцип действия:

1. Датчики температуры и влажности монтируют в самых верхних концах системы обогрева водостоков.
2. Термодатчик отслеживает температуру снега. И если она начинает падать, он передает сигнал терморегулятору на включение обогрева водостоков.
3. Для включения последнему нужен еще один сигнал – от датчика влажности. Этот прибор отслеживает влажность снега на крыше. Как только этот показатель снизится до запрограммированного значения, терморегулятор включит нагревательный элемент (В тот момент, когда снег начнет кристаллизоваться в лед, это говорит о том, что происходит замерзание воды).
4. Если таяние снега происходит интенсивно, то есть появляется большой объем воды, то датчик влажности погрузится в эту жидкость. В этом случае регулятор подачи питания отключится. Так предотвращается работа системы вхолостую.

Основной элемент обогрева водостоков – кабель, выполняет всю главную функцию. Его укладывают по свесу крыши, по желобам и внутри водостоков. Кабель является гибким материалом, поэтому его легко установить на кровлях самых необычных и сложных конфигураций.

Виды нагревательного кабеля для обогрева водостоков

Существует две разновидности нагревательного кабельного элемента, который применяется в системе антиобледенение:

• резистивный;
• саморегулирующийся.

Резистивный

Этот первый вид кабеля, который стали использовать в системах обогрева водостоков. Конструктивно это медная жила в двойной изоляционной оболочке. Нагрев происходит за счет ее сопротивления. Особенность элемента – одинаковая выходная мощность по всей длине контура. Тепловыделение у такого кабеля стандартное в пределах 15-30 Вт/м, что позволяет ему нагреваться до +25°С.

Получается, что нагревательный элемент по всей своей длине имеет одинаковую температуру. И она ни при каких условиях не изменяется. К примеру, проложенный кабель расположен под открытым небом, засыпан мусором (листва, мох, веточки и прочее), под снегом. То есть условия его эксплуатации разные, а температуру он имеет одинаковую.

Но, находясь под мусором или снегом, он должен выделять больше тепловой энергии, чтобы справиться с проблемой обледенения. На открытых участках такой энергии требуется меньше. Получается, что некоторые отрезки кабеля впустую расходуют часть тепла. Это говорит лишь об одном – резистивная разновидность частично работает малопродуктивно.

Необходимо обозначить, что нагревательный элемент этого типа делится на две группы – зональные и последовательные.

Последовательные

Это самый простой вид, состоящий из нагревательной жилы и двух слоев оболочек. Между последними сегодня обязательно устанавливают экранирующую оплетку. Она выполняет сразу две функции:

• заземление;
• защита от волн электромагнитного типа, которые возникают, когда по кабелю проходит электрический ток.

Свое название материал для обогрева водостоков получил потому, что его сопротивление, а значит, и выделение тепла, зависит от длины контура. Чем длиннее, тем меньше тепловой энергии он будет давать.

При этом регулировать теплоотдачу невозможно. Поэтому материал этого типа быстро выходит из строя, особенно под слоем мусора, под которыми он перегревается и сгорает. Отремонтировать резистивный вид нельзя. Поэтому рекомендуется при его установке проводить постоянное очищение кровли дома.

Производители кабельной продукции предлагают одножильные и двужильные резистивные модели. Вторые считаются более безопасными, потому что в них происходит так называемое нивелирование электромагнитных лучей.

Резистивный последовательный кабельный элемент для обогрева водостоков

Зональные

Это двухжильные кабели для обогрева водостоков, в конструкцию которых внесены изменения – вокруг жил накручена проволочная нихромовая спираль, обладающая высоким сопротивлением. В изоляции жил сделаны прорези, через которые спираль контактирует с каждой жилой по отдельности.

Они сделаны так, чтобы нихромовая проволока касалась каждой жилы поочередно. То есть сначала с одной, затем с другой. И так по всей длине. Благодаря этому создаются участки, работающие не взаимосвязано. Если один из них ломается, другие сохраняют способность функционировать и выделять тепловую энергию.

Именно конструкция кабеля, разбитая на участки, позволяет нарезать ее по границам зон.

Резистивный зональный кабель для обогрева водостоков

Саморегулирующийся

Это также двухжильный кабель для обогрева водостоков, жилы которого соединены друг с другом матрицей. Последняя – это прослойка из полупроводникового материала. В конструкции тоже присутствуют два слоя изоляции и экранирующая оплетка (фольга или проволока).

Матрица является главным отличительным элементом. Она может менять свое сопротивление в зависимости от условий, в которых работает система. Когда температура воздуха повышается, растет сопротивление, а соответственно степень нагрева кабеля становится меньше. Обратная ситуация приводит к увеличению выделения тепла. Это и является саморегуляцией, отсюда и название.

То есть нагревательный элемент сам контролирует силу подачи тока, соответственно потребление мощности. При этом каждый участок функционирует не связано с другими.Степень нагрева по всей длине системы отличается.

Достоинства модели с функцией саморегуляции:

• высокий КПД, электричество не расходуется впустую;
• изменение количества выделяемого тепла в зависимости от условий работы;
• низкое энергопотребление – 15-20 Вт/м;
• отсутствие перегрева, приводящее к увеличению работоспособности;
• простота укладки;
• возможность делить на отрезки по 20 см минимум.

Недостатки устройства:

• высокая стоимость по сравнению с резистивным аналогом – в 2-4 раза;
• большой стартовый ток;
• продолжительное время, необходимое для нагрева.

Саморегулирующийся кабель

Процесс создания системы обогрева водостоков

Прежде чем начать установку обогрева, определяют самые уязвимые участки, которые подвергаются обледенению. Именно по ним проводят прокладку нагревательного кабеля, и все участки соединяются в одной точке, которая называется узлом.

Разделение по участкам производится с учетом конфигурации кровли и мест ее соприкосновения с другими элементами здания. Основные из них:

• карниз, он же свес кровли;
• ендовы (стыки 2 скатов);
• в местах стыка крыши со стенами;
• желоба и вертикальные водостоки.

Монтаж по свесу кровли

Здесь кабель обогрева укладывается змейкой. При этом верхняя часть петель должна располагаться выше по скату от края на расстояние минимум 30 см. Максимальная величина – 1,2 м.

Специфика монтажа зависит от типа используемого кровельного материала:

1. Если это фальцевая разновидность из жести, то витки укладываются от стыка к стыку. При этом понизу кабель прокладывается прямо внутри лотка.
2. Если это профнастил или металлочерепица, то монтаж производится в каждой нижней волне материала.
3. Если желобов в конструкции крыши нет, тогда кабель укладывают с провисами. Они могут быть капельками, то есть небольшими по размерам в ширину, или длинными в виде грани. Цель – сделать так, чтобы снег и лед не падали, а таяли, оперевшись на кабель.

Установка по ендовам

На таких участках кабель укладывается в две нити с расстоянием между ними 10-15 см. Высота монтажа – ⅔ длины ендовы. Эта зона называется непромерзающий проход. Он обеспечивает свободное протекание растаявшей воды.

Точно также проводится монтаж в местах стыка крыши со стенами. Здесь важно выдержать расстояние от стены до укладываемой системы обогрева. Оно должно быть в пределах 5-8 см.

Внутри желобов

Здесь монтаж проводиться параллельными нитями. Их число определяется шириной лотка – на 10 см укладывается один контур. К примеру, если ширина желоба составляет 20 см, то требуется 2 провода, если 30 см, то 3. Важно соблюсти промежуток между укладываемыми нитями. Он должно быть не меньше 10 см, но и не больше 15.

В водостоках

Воронка – первый элемент, который соприкасается с талой водой. Плоскость ее соприкосновения большая, поэтому охват должен быть максимально частым. Обычно для достижения такого результата кабель выкладывают волнами по периметру воронки, как это показано на фото ниже.

Нагревательный элемент внутри воронки водостока

Внутри стояков монтаж проводится, как и в лотках, несколькими параллельными контурами. Чем больше диаметр трубы, тем большее число нитей придется в нее заложить. Здесь расчет аналогичный системе с лотками – на 10 см приходится один нагревательный контур.

Единственный нюанс, который необходимо учитывать обязательно, – это длина трубного стояка. Если она больше 3 м, то вместе с кабелем в стояк опускает трос или цепь, к которому нагреватель крепится.

Как только установка обогрева водостоков завершится, необходимо провести его подключение к питанию. Предварительно осуществляется монтаж блока питания и распределительного устройства. Оба прибора должны располагаться в сухом помещении, для чего подойдет чердак дома.

После чего можно считать, что монтаж обогрева водостока завершен. Но сами работы еще не закончены. Остается последний этап – пуско-наладка. Это обязательная процедура, зафиксированная в ПУЭ. Она включает следующие действия:

• все участки проверяются на сопротивления, и полученные значения сверяются с паспортными;
• производится монтаж заземления;
• прозваниваются все участки на предмет обрыва;
• проводится тестирование автоматики.

Еще один момент, на который надо обратить внимание, – это крепление кабельного изделия для обогрева водосточной системы. Существует несколько способов, как это сделать надежно. Один из самых часто используемых – на клипсы, изготовленные из пластика. Они не корродируют под действием воды, хорошо выдерживают перепады температур, поэтому срок их службы достаточно большой.

Надежная фиксация кабеля – гарантия долгосрочной эксплуатации всей нагревательной сети. Ведь на нее действует не только талая вода, но и массы снега, которые перемещаются по направлению очага тепловой энергии. А это серьезная нагрузка.

Монтаж системы обогрева водостоков проводится при температуре не ниже -15°С. Все операции надо проводить до первого снега.

Расчет мощности обогревающей системы

Перед монтажом системы антиобледенения, проводят подготовительные работы. Это создание схемы и расчет мощности обогревающей конструкции. По схеме определяется необходимая длина кабеля.

Пример вычислений:

• длина карниза 10 м;
• ширина желобов 15 см;
• длина вертикальных стояков водостоков – 20 м (их несколько) диаметром 0,9 м.

Ширина лотка говорит о том, что в него придется укладывать два контура: 10 х 2 = 20 м. В стояк опускают одну нить, потому что диаметр трубы небольшой. Это будет 20 м. Значит, для монтажа обогрева водостоков необходимо 40 м кабеля.

Что касается общей мощности, то она рассчитывается так:

• в паспорте нагревательного элемента выявляют потребляемую мощность с учетом на один метр длины контура, к примеру, это 20 Вт/м;
• умножают этот показатель на длину системы: 20 х 40 = 800 Вт.

Полезные советы

Этот пункт надо разделить на две части. Первая будет касаться выбора и правил установки кабеля:

1. Нельзя проводить монтаж только обогрева желобов и вертикальных водостоков. Или только кровли. Все должно работать комплексно. Одно без другого делать нет смысла.
2. Можно сэкономить, если резистивную модель уложить по кровле и в желобах, а саморегулирующуюся – в трубах.
3. Нагревательный кабель можно укладывать внутрь стояков или обвивать им снаружи.
4. Его расположение не должно мешать стеканию талой воды.

Советы по эксплуатации обогрева водостоков:

1. В конце осени, когда опадет листва, проводят очистку мест монтажа нагревательного элемента. Это делают мягкими щетками, чтобы не повредить датчики. Если загрязнение сильное, используют воду.
2. Настройку (программирование) применяют в температурном диапазоне от +5°С до -15°С.
3. Обязательно проверяют крепежи на надежность. При необходимости их подтягивают или меняют на новые.
4. Проверяют изоляция кабеля, при нахождении повреждений производится ремонт.
5. Проводят профилактическое включение системы на предмет проверки УЗО.
6. Чтобы кабельный нагреватель не повредился от большого количества снега и наледи, которые под действием тепла начинают смещаться в сторону обогрева, участки ограждают разными способами.

Нельзя допускать к проведению профилактических и ремонтных работ людей, которые не являются специалистами. Обогрев водостоков и желобов – система деликатная и чувствительная. И обращаться с ней надо соответственно.

Комплекс антиобледенение играет важную роль в кровельной системе. Именно это помогает избежать падения сосулек и массы подтаявшего снега, которые могут отразиться на здоровье человека или лишить его какой-то собственности, к примеру автомобиля.

Если понравилась информация, распространите ее по соцсетям, сохраните в закладках. Если возникли вопросы, готовы обсудить их в комментариях.

Также рекомендуем посмотреть подобранные видео по нашей теме.

Обогрев кровли, водостоков и желобов своими руками. Советы по монтажу.

Греющий кабель для кровли и водостоков.

Рекомендуем к прочтению! Водосток из канализационных труб.

Источники:

• https://kachestvolife.club/vodosnabzhenie/montazh-obogreva-vodostoka#i-4
• https://krovgid.com/communikacii/greyushhij-kabel-dlya-vodostoka-i-kryshi.html#h2_2