Греющий кабель для водостока и крыши: разновидности, нюансы выбора и монтаж

Для чего необходим греющий кабель

Ситуация с сосульками и кусками надели, которые падают вниз, снося на своем пути все, что попадается, встречается нередко. Избежать трагедии можно двумя путями:

• постоянно чистить крыши зданий и сооружения от снежной массы;
• установить греющий кабель для крыши.

Второй вариант проще по всем показателям, но есть у него одно требование – присутствие электроэнергии, как источника питания. То есть получается так, что проходящий внутри кабеля электрический ток превращается в тепло. Кабель нагревается и подтапливает снег. Вода потихоньку стекает по водосточной системе, не образуя сосулек и наледи.

Обогрев ската и водостока. Как происходит

Какой элемент в устройстве обогрева крыш и водоотвода является основным? Если говорить об обогреве жилой площади, то в роли нагревательных элементов выступают радиаторы отопления и подключенные к ним трубы. А как же происходит обогрев желоба? Для этого используется саморегулируемый нагревательный кабель, который специально используется для обогрева крыш и водостоков любого диаметра. Укладывается по всему периметру свесов, труб и желобов и способствует поддержанию температуры на определенном уровне. Подобный кабельный обогрев также используется для фановых труб, устройств пожарной безопасности, водопроводов и кровли.

За счет чего происходит утепление? Кабель монтируется в каждый их элементов водостока. Разогрев происходит за счет электроэнергии, которая поступает из общей сети. За исправность всего устройства отвечает множество дополнительных и вспомогательных элементов. Производят замеры температуры как внутри, так и снаружи устройства, при этом запуская процесс обогрева или приостанавливая. Для этого используется ряд предохранителей. Кабель пропускает через себя электрическую энергию и генерирует ее в тепло. Для утепления водостоков и крыш используются несколько типов кабеля.

Виды кабелей

Если вы впервые столкнулись с обогревательными кабелями, то их основных видов только два. Имеют несущественные различия, но при этом прекрасно выполняют поставленные им задачи.

1. Саморегулирующийся кабель.
2. Резистивный.

Между ними есть весьма ощутимая разница и довольно большая. Последний выглядит как обычный провод, внутри которого имеется металлическая жила, покрытая изоляционным слоем. К главным особенностям можно причислить наличие постоянного сопротивления, единой температуры нагрева и стабильной мощности. Это может служить как преимуществом, так и недостатком. Нагрев резистивного кабеля происходит в замкнутой электрической сети. Провода могут быть как одножильными, так и двухжильными.

Действие саморегулируемого кабеля несколько отличается от резистивного. В первую очередь речь идет о высокотехнологичном продукте, в состав которого входит изоляционный слой, защитная оплетка, эластомер и токопроводящие жилы. К особенностям можно отнести наличие матрицы, которая не только саморегулирующаяся, но и полупроводящая. Сопротивляемость главного провода зависит от наружной температуры, с которым взаимодействует. Благодаря этому регулируется степень нагревания на том или ином участке.

Так какой выбрать

Для начала следует рассмотреть более детально каждый из видов кабелей, которые используются для обогрева кровли и водостоков. Какой из них лучше и чем отличаются друг от друга? Не так уж экономичен резистивный кабель, во многом благодаря тому, что температура на всех участках всегда одинакова. Его стоимость ниже саморегулирующегося нагревательного кабеля.

Преимущества:

• стартовый ток может быть низким;
• низкая стоимость;
• имеет постоянное значение мощности;
• уровень теплоотдачи достаточно высок;
• нагрев происходит быстро.

Основные недостатки:

• возможный перегрев провода в местах перехлеста;
• низкий эксплуатационный срок;
• огромный расход электроэнергии.

Эти факторы более чем негативно влияют на работу. Резистивный в несколько раз дешевле своего прототипа, однако, прослужит недолго, склонен к перегреву и счета за электроэнергию существенно возрастут. Саморегулируемый кабель для обогрева водостоков используется чаще. К основным особенностям можно отнести возможность непрерывного контроля температурного режима с наружной части дома, после устройство подстраивается. При этом система обогрева не будет растрачивать впустую тепло, обогревая стабильные участки кровли или водостока. Можно с уверенностью сказать, что тепловая энергия используется устройством экономично и целенаправленно.

Недостатки:

• показатель стартового тока должен быть высоким;
• нагрев происходит медленно;
• высокая стоимость материала.

Особенности:

• полная универсальность. Возможность использования с любыми типами кровли и ливневок;
• высокий срок службы;
• превосходные изоляционные свойства;
• стойкость к возможным перегревам отдельных элементов;
• монтаж довольно прост и не отнимет много времени;
• экономичность расхода электроэнергии саморегулирующимися элементами.

Виды греющих кабелей

Сегодня производители предлагают две разновидности кабелей для обогрева кровли: резистивный и саморегулирующийся.

Резистивный

Этот кабель был первым изобретением в системах антиобледенения. По сути, это медная жила в пластиковой оплетке, сверху которой уложен экранирующий провод в виде сетки (она же выступает и в качестве заземления). Сверху еще один защитный пластиковый слой.

Резистивный нагревательный кабель Источник kak-sdelat-kryshu.ru

Работает эта разновидность, как обычный проводник, в котором чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепловой энергии. Из школьного курса физики показываем формулу электрического сопротивления:

R = S,

где p – плотность металла, L – длина проводника, S – площадь сечения кабеля.

Получается так, что чем длиннее кабель, чем плотность используемого при изготовлении металла выше, но меньше сечение жил, тем больше кабель будет выделять тепла. При точности вышеобозначенных параметров сопротивление будет на всю длину прокладываемого участка одинаковое. А значит, резистивный проводник выделяет тепловой энергии по всей длине в одинаковом количестве.

Для системы антиобледенения крыш это не самый лучший показатель. Все дело в том, что уложенный проводник подвергается воздействию снега и наледи по длине не одинаково. На каком-то участке слой снега большой, какая-то часть вообще без снежного покрытия. А тепло уходит на всем протяжении проводника одинаково. То есть кабель не может сам среагировать на нагрузки, изменяя количество выделяемого тепла. Поэтому на некоторых участках тепло расходуется впустую. Это основной недостаток греющих кабелей для водостоков и крыш.

Резистивный кабель может не справиться с возложенной на него задачей Источник stemedcaucus2.org

Резистивный кабель сегодня производится двух видов: последовательные и зональные. Отличаются они друг от друга конструктивными особенностями.

Последовательные

Это одна жила в пластиковой оплетке, как было описано выше, иди двухжильное изделие, в котором по двум жилам протекает ток в разных направлениях. Таким способом нивелируется электромагнитное излучение. То есть увеличивается безопасность эксплуатации под напряжением.

Чтобы увеличить длину обогреваемого участка, куски греющего кабеля соединяют последовательно. При этом, обратите внимание на формулу, уменьшается сопротивление проводника, а значит, снижается и его теплоотдача.

Зональные

Это двужильные провода, жилы которых соединяются между собой нихромовой нитью. Она намотана по спирали вокруг проводов, соединяясь поочередно то с одной жилой, то с другой. Соединение производится через специальные так называемые контактные окна. Таким образом греющий кабель для кровли делится на зоны теплоотдачи.

Плюс этой разновидности – возможность нарезать проводник на участки, которые будут работать самостоятельно. К тому же в связке с другими зонами при повреждении одной из них остальные будут работать.

Двужильный кабель для обогрева кровли Источник hi.decorexpro.com

Саморегулирующий кабель

Если посмотреть на конструкцию греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева кровли, то от резистивного двухжильного он практически не отличается. Единственное дополнение – матрица, к которой соединяются две жилы. Матрица – это полупроводниковая прослойка, реагирующая на изменяющуюся температуру окружающего воздуха. При этом в первую очередь меняется ее сопротивление: чем выше температура, тем ниже сопротивление. Соответственно меньше выделяется тепла.

Получается так, что проводник сам регулирует подачу электрического тока на тот или другой участок в зависимости от температуры воздуха или снега. Это дает возможность дополнительно сэкономить на потреблении тока.

Единственный минус – высокая цена. Она в 2-4 раза выше, чем у резистивного.

Саморегулирующий нагревательный проводник Источник farfors.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проведении расчетов и выполнении электротехнических работ любой сложности под ключ.

Расчет требуемого количества кабеля.

Общая длина для систем антиобледенения определяется суммарным количеством составных элементов крыши, которые необходимо обогревать. Приведенная ниже таблица 1 поможет определить необходимую длину кабеля для обогрева крыши. Табл. 1

Советуем изучить Как выполнить освещение в гараже и его разновидности

* При сложной конструкции крыши, или при больших площадях возможно использование более мощного кабеля.

Внимание! Данные рекомендации не являются абсолютными. Количество кабеля может варьироваться в зависимости от особенностей конструкции крыши. Табл

2

* Стандартная конструкция мягкой кровли. ** Металлическая крыша с шагом укладки 60 см.

Процедура установки

1. Кабель следует прогреть до комнатной температуры до начала монтажа.
2. Очистите все водостоки и желоба от мусора.
3. Удалите острые кромки, которые могут повредить нагревательный кабель.
4. Смонтируйте влагоустойчивую распределительную коробку в защищенной зоне.
5. Начните установку кабеля с распределительной коробки. Оставьте маленькую петлю в том месте, где кабель выходит из распределительной коробки.
6. После монтажа протестируйте кабель мегомметром на сопротивление 10МОм.
7. Для включения/выключения кабеля может использоваться термостат. Для переключения режимов кабеля может быть дополнительно использован автоматический детектор льда и снега.

ВНИМАНИЕ!

• Для минимизации опасности возгорания при повреждении кабеля или в случае неправильного монтажа используйте аварийный переключатель (предохранитель) контура на заземление. На контурах, превышающих по длине 30 метров, рекомендуется использовать 30мА выключатель, чтобы предотвратить нештатное (аварийное) отключение. Оплетка должна быть подключена к земле, обеспечивая защиту посредством переключателей контура. Все электрические соединения должны быть выполнены квалифицированным электриком.
• Не перекручивайте провода относительно друг к другу. Это может привести к короткому замыканию и повреждению кабеля.
• Находящиеся под напряжением электрические элементы должны быть ограждены от попадания на них влаги, в противном случае возможна авария.
• Поврежденный кабель должен быть заменен.
• Избегайте установки лестниц поверх нагревательного кабеля.

Плоская крыша

Система антиобледенения

Обогрев водостоков и крыши – это не только греющий кабель. В состав системы дополнительно входят:

• провод, подающий питание на греющий элемент;
• блок питания;
• терморегулятор и УЗО;
• крепежные изделия;
• соединительные муфты.

Эффективность работы системы зависит от терморегулятора. Этот прибор регулирует подачу электрического тока в зависимости от температуры окружающей среды. Поэтому в конструкцию дополнительно устанавливают температурные датчики. Самый простой терморегулятор – двухдиапазонный. Он работает только на включение и выключение системы антиобледенения.

Провод с терморегулятором для обогрева кровли и водостоков Источник fishing-caravan.ru

Более продвинутый вариант – так называемая метеостанция. Она отслеживает не только температуру, но и другие параметры, к примеру, влажность воздуха, которая влияет непосредственно на образование наледи на крышах. Работают метеостанции на основе запрограммированных параметров, отсюда неплохая экономия потребляемого напряжения – до 80%.

Обогревать крышу или водосток?

Как подобрать материалы и все правильно смонтировать, не переплачивая за лишнее? Здесь все будет зависеть от теплоизоляции вашей крыши.

Если с ней все хорошо, теплый воздух изнутри дома просто не сможет пробраться наружу, крыша не будет нагреваться, а значит сосулькам просто не из чего будет образовываться.

В этом случае наледь возникнет только при наружных температурах не ниже -5С.

Ошибка №1

В данной ситуации не нужно обогревать саму крышу, а достаточно обойтись обогревом только водосточной системы.

Теплоизоляция и энергоэффективность, что называется рулят.

А вот при некачественной теплоизоляции крыши, снег начинает таять даже при относительно низких температурах воздуха (-10С).

В такой ситуации вода будет стекать к нижнему краю и водостокам.

Там же и будет замерзать, превращаясь в куски льда. Здесь уже потребуется проложить кабель для комплексного обогрева:

• самой кровли

• желобов

• водостоков

Монтаж системы антиобледенения

Итак, можно сделать заключение, что греющий кабель саморегулирующий для кровли – оптимальный вариант, но дорогостоящий. Что касается способов монтажа, то все представленные разновидности здесь не отличаются друг от друга.

• На краю свеса укладка производится змейкой, ширина которой варьируется в пределах 60-120 см. Если кровля покрыта металочерепицей или профнастилом, то монтаж производят по каждой нижней волне.

Монтаж провода на краю свеса змейкой Источник liderbudowlany.pl

• На ендовах кабель укладывают двумя параллельными участками вдоль элемента крыши. Расстояние между ними 30-50 см.
• То же самое касается горизонтальных желобов водосточной системы и вертикальных трубных стояков.

Монтаж внутри желоба водосточной системы Источник proroofer.ru
Необходимо обратить внимание на то, как надо уложить кабель в приемной воронке – это элемент между желобом и трубой, а также в сливном патрубке, расположенном в самом низу трубного стояка. Эти два элемента больше остальных подвергаются нагрузки со стороны талой воды. Поэтому внутри них греющий кабель укладывают кольцами или в виде падающей капли.

Монтаж греющего кабеля внутри приемной воронки в виде падающих капель Источник kareliyanews.ru

Монтаж нагревательного кабеля

Для монтажа системы антиобледенения, греющие кабели прокладывают:

• на краю кровли;
• в ендовах;
• по линии пересечений кровли и смежных стен;
• в горизонтальных желобах;
• в вертикальных водосточных трубах.

Особенности укладки кабеля в этих зонах имеют свои отличия и особенности.

На краю кровли

В этой зоне кабель укладывают змейкой так, чтобы она оказалась выше края наружной стены на 30 см. Высота змейки при таком раскладе оказывается 0,6, 0,9 или 1,2 м.

При монтаже кабеля на металлочерепице, виток провода укладывают в каждой нижней точке волны. Монтаж на металлической фальцевой кровле требует иного подхода. Кабель поднимается по первому шву на нужную высоту, затем спускается к водосточному желобу с другой стороны этого же шва. Проходит по желобу, доходит до следующего шва и повторяет цикл заново.

Если на скатной кровле нет желобов, то на ее грани могут формироваться значительные ледяные наросты и сосульки. Чтобы этого не случилось, кабель укладывают по одной из двух возможных схем: «капающая» петля или «капающая» грань.

Схема «капающей» петли предполагает, что тающая вода будет стекать и капать непосредственно с кабеля. Для этого кабель монтируют змейкой так, чтобы он свисал с края крыши на 5-8 см.

Схему «капающей» грани организовывают по похожему принципу. Только кабель закрепляют на грани кровли (капельнике), прокладывая его традиционно змейкой.

В ендовах и местах пересечения крыши и стены

Наледь легко образуется в ендовах и других местах на стыке скатов кровли. Кабель здесь прокладывают в 2 нити, вдоль стыка, на 2/3 его длины. За счет этого образуется непромерзающий проход, через который могут стекать талые воды.

Похожий метод устройства непромерзающего прохода используется для мест пересечения крыши и стены. Здесь кабель также укладывают в 2 нити на 2/3 высоты ската. Расстояние от кабеля до стены – 5-8 см, а расстояние между его нитями – 10-15 см.

В желобах

В горизонтальном желобе кабель укладывают по всей длине в одну или несколько параллельных нитей. Количество нитей зависит от ширины желоба. Если в лоток шириной до 10 см достаточно положить одну нить кабеля, то в лоток шириной 10-20 – уже две нити. Для более широкого желоба (более 20 см) их количество увеличивают, добавляя по одной нити на каждые следующие 10 см ширины. Укладывают кабель так, чтобы между нитями оставалось пространство 10-15 см.

Для крепления кабеля в желобах применяют монтажную ленту или специальные пластиковые клипсы. Также существует возможность изготовить крепления в нужных количествах самостоятельно – из стальной ленты, которой легко можно придать форму зажима. Зажимы и элементы монтажной ленты закрепляют на стенках желобов саморезами. Образованные в результате отверстия герметизируют силиконовым герметиком. Между элементами крепления соблюдают расстояние 0,3-0,5 м.

В водосточных трубах

Наледь часто формируется в сливных воронках, закрывая путь для стока талой воды с крыши. Поэтому укладка кабеля является здесь обязательной. В трубу с диаметром до 10 см помещают одну нитку кабеля, с диаметром 10-30 см – две нитки. На входе в трубу кабель закрепляют к стенкам при помощи стальных скоб.

В верхней и нижней части трубы необходим усиленный подогрев, который осуществляют путем укладки дополнительных нитей кабеля – в виде «капающей» петли или нескольких спиральных витков.

Если длина трубы превышает 3 метра, для спуска кабеля и его фиксации используют цепь или трос с крепежными элементами. Цепь (трос) подвешивают на ввинченный в деревянные элементы кровли крюк или металлический прут, закрепленный на желобе.

Видео описание

Видео по монтажу нагревательного провода на крышу и в водосточном жолобе:

Подключение нагревательного кабеля

Эту операцию надо проводить аккуратно.

• Удаляют пластиковую изоляцию.
• Вдоль разрезают экранирующую оплетку, сворачивая ее в жгут.
• Срезают нижний изоляционный слой.
• Матрицу срезают на длину 3 см.
• Жилы питающего кабеля также очищаются от изоляции.
• Производят соединение жил парами с помощью термотрубки. Это пластиковая трубочка, в которую с одной стороны вставляют жилу нагревательного проводника. Его вытаскивают с противоположной стороны трубки и соединяют с жилой питающего провода. Соединение производится пайкой. Затем термотрубка натягивается на стык и нагревается феном. Она расширяется, становится мягкой, а после охлаждения уменьшается в размерах, сжимая жилы между собой. Термотрубка выполняет функции изоляции.

Использование термотрубки и фена в соединении двух проводов Источник sosyalforum.org

• Таким образом соединяются по две жилы. А затем их две сразу зажимают гильзой, которая будет защищать соединение от механических нагрузок.

Питающий провод соединяют к сети переменного тока напряжением 220 вольт. Между точкой подключения и проводом устанавливают УЗО. Этот прибор будет защищать всю систему от блуждающих токов, которые появляются, если была нарушена изоляции одного из элементов системы антиобледенения. То есть даже при прикосновении к проводам человека ток не ударит.

Обратите внимание, что антиобледенение является системой с заземлением. Поэтому свернутая в жгут экранирующая оплетка соединяется с заземляющей жилой питающего провода точно так же, как и проводка. При этом две жилы (ноль и фаза) соединяются одной гильзой, заземляющий контур другой.

Что касается подключения к сети, то для системы антиобледенения не требуется сложностей. Потребляет она электроэнергии мало, так что обычной розетки будет достаточно. Хотя и другие варианты не под запретом. К примеру, к распределительному щиту через автомат.

Что такое система обогрева кровли

Система обогрева кровли, антилёд или система снеготаяния — это комплекс нагревательных элементов, датчиков и исполнительных устройств, которые не допускают образования на крыше наледи и сосулек. Как правило, крыша обогревается не полностью, а только в самых уязвимых местах: по краям скатов, вдоль ендовы, по всей длине водоотводов. Выше снегозадержателей монтировать обогрев нецелесообразно, так как это потребует слишком больших затрат энергии, а также снизит эффективность теплоизоляции крыши за счёт снежной шапки. Кабели располагают поверх кровельного покрытия, поэтому добавить антиобледенительную систему можно в любое удобное время после окончательной отделки кровли, демонтаж её элементов не потребуется.

Советуем изучить Как проверить заряд батарейки

Кабель обогрева кровли обычно прокладывают по краям ската, при этом его можно прикрепить к снегозадержателям пластиковыми стяжками

Хорошая система обогрева способна:

• предотвратить падение снега и льда на людей, машины, клумбы и т. д.;
• уменьшить нагрузку на стропильную систему и перекрытия, которая обычно увеличивается из-за наледи;
• защитить от разрушения водосток, который часто трескается после замерзания скопившейся воды;
• продлить срок службы кровельного материала, избавив его от неблагоприятных условий эксплуатации;
• избавить хозяев дома от необходимости ручной очистки кровли от снега и наледи.

Устройство системы обогрева крыш

Стандартная система обогрева крыши состоит из трёх основных компонентов.

1. Блок обогрева. Представляет собой одну или несколько линий нагревательного провода или плёнки, которые монтируются на кровле и в водоотводной системе на весь период эксплуатации. Требования к элементам блока обогрева:
   устойчивость к повышенным и пониженным температурам, резким перепадам;
2. стойкость к повышенной влажности;
3. способность переносить механические нагрузки, в том числе удары и вес наступившего человека;
4. устойчивость к воздействию ультрафиолета;
5. пожаробезопасность (особенно если кровельный материал или конструкция крыши способны поддерживать горение).
6. Блок информации и распределения. Предназначен для передачи энергии из сети в блок обогрева, распределения питания между элементами системы, обеспечения работы контролирующих датчиков. Монтируется рядом с блоком обогрева: на парапете, ограждении, под козырьком или свесом кровли, на чердаке.
7. Блок управления. Состоит из терморегуляторов, датчиков погоды, контрольной панели, пусковых и защитных устройств и регуляторов, с помощью которых пользователь устанавливает необходимый режим работы. В системе из саморегулирующихся проводов блок управления имеет более простое устройство. В частности, в нём можно отказаться от погодных датчиков.

Укладка кабеля

Хотя сама система несложная, ее нужно укладывать там, где собирается много снега и потом образуется наледь. На каждый квадрат при установке кабеля на поверхность кровли должно приходиться 250-300 Вт мощности. Эффективной будет укладка на краю кровли, делать это нужно в виде извивающейся полосы. Предполагаемая длина крепления занимает от 30 до 45 см, на жестких кровлях можно делать змейки подлиннее.

Кабель монтируется и внутри водосточных желобов, здесь можно укладывать две нити, мощности будет достаточно, но нужно учитывать и диаметр. Если он большой, то можно добавить третью для эффективного прогревания

Также внимание надо обратить на выходы труб и воронок, поскольку здесь может потребоваться дополнительный обогрев

Сколько кабеля нужно: метраж и мощность

На подготовительном этапе важно правильно выбрать кабель по мощности и определить потребность в нем по метражу. Общая его длина складывается из всех секций антиобледенительной системы.

• Для желобов и водосточных труб метраж равен длине желобов и труб, а если протягивается две ветки, то длина умножается на 2. Аналогично высчитывается потребность в местах примыкания и ендовах.
• Для карниза надо определить ширину ската и количество веток кабеля с учетом, что шаг укладки составляет 15–20 см. К общей сумме добавляются также петли для водосливных воронок. Можно взять небольшой запас (до 5 %), но надо помнить, что плох не только недостаток кабеля, но и его излишек.

Основной параметр выбора кабеля – удельная (погонная) мощность.

• Нормативное ее значение для резистивного варианта составляет 18–22 Вт/м, а для саморегулирующегося – 15–28 Вт/м.
• Если кабель обогревает полимерные элементы, то мощность не должна превышать 17–18 Вт/м.
• Для обогрева желобов и труб надо учитывать, что при использовании кабеля мощностью выше 35 Вт/м достаточно одной нитки при ширине (диаметре) до 15 см. При значениях меньше 25 Вт/м придется протягивать две нити.