Меню

Обогревающий кабель для крыши



Кабель греющий для кровли

Зимой во время оттепелей часто образуется наледь на крышах и в системе водостоков частных домов. Чтобы избежать этого, выполняют кровлю с подогревом.

Для организации нагревательной конструкции необходимы следующие комплектующие:

  • нагревательный кабель;
  • соединительные муфты;
  • заглушка концевая;
  • электроустановочные устройства;
  • терморегулятор;
  • монтажные коробки двух типов: для подсоединения и разветвлённые;
  • крепёж для монтажа к кровле или водосточной системе.

Конструкцию, предназначенную для подогрева крыши, монтируют поверх кровельного материала (открытая конструкция) или под него (скрытая система).

Кабель укладывают змейкой по низу ската крыши. Также допускается укладка нагревательной конструкции в линию, расположенную параллельно карнизу.

Причины образования льда на крыше

Одной из основных причин является неправильная организация кровли. Если её теплоизоляция недостаточная, то это приводит к тому, что тепло активно выделяется через крышу, при этом нагревая кровлю до плюсовых температур. Снег, находящийся на крыше, снизу начинает таять, и талая вода стекает к водостоку, образуя наледи.

Ещё одной причиной являются оттепели, которые также приводят к образованию льда в районах водостоков и сосулек. Способствуют обледенению крыши и периоды с солнечными днями, когда за счёт солнечного нагрева снег начинает таять, а в вечернее и ночное время, при понижении температуры, талая вода замерзает.

Достоинства и недостатки конструкции

Организация крыши с подогревом имеет свои достоинства и недостатки.

Достоинства

  • Невозможность образования сосулек, поэтому проход возле домов становится более безопасным;
  • Не требуется усиление кровли, так как исключается дополнительная снежная нагрузка;
  • Исключение заторов изо льда в водосточной системе, которые могут привести к разрушению водостоков и образованию ещё большей наледи за счёт того, что вода не сможет нормально удаляться с крыши;
  • Исключается разрушение кровельного материала под воздействием льда;
  • Не требуется механическая очистка крыши от снега;
  • Простота обслуживания обогревательной системы.

Недостатки

  • Дополнительные затраты на комплектующие и монтаж;
  • Дополнительные расходы электроэнергии на работу системы.

Внимание! Подогрев крыши можно включать только во время оттепели, а также ранней весной или поздней осенью.

Подогревательную систему нельзя использовать при низких температурах, поскольку это не только не принесёт никакой пользы, но и может быть причиной преждевременного разрушения кровельных материалов.

Если температура воздуха выше +5°С, то обогревательную систему отключают.

Для правильной работы конструкции нагревательные элементы размещают на кровле и в системе водоотведения (ендовах, водостоках и т.д.).

В нагревательной системе используется специальный кабель. Именно в нём электрическая энергия преобразуется в тепловую. Количество теплоты (по закону Джоуля-Ленца) зависит от силы тока, протекающего по проводнику, и сопротивления самого провода.

Виды греющего кабеля для обогрева кровли и водостоков

К проводникам, использующимся для подогрева кровли, предъявляются следующие требования:

  • стойкость внешнего изоляционного покрытия к ультрафиолету, повышенной влажности, воздействию высоких и низких температур, механическому воздействию;
  • стабильные электрические показатели при резких колебаниях температуры;
  • может использоваться только экранированный провод (сплошной алюминиевый экран или медный сетчатый);
  • электрическая мощность – от 20Вт/м до 50Вт/м.

Для организации системы антиобледенения используются следующие виды электрических кабелей: резистивный и саморегулирующийся.

Резистивный греющий кабель для обогрева кровли

Состоит из медного провода (или из сплава меди), имеющего постоянное сопротивление и помещенного в изоляционную оболочку.

В качестве изолятора используется термостойкий пластикат.

Для подключения к распаячной коробке кабель имеет так называемые «холодные концы», которые выполняются длиной от 0,75м до 2м.

Область использования – обогрев протяжённых участков.

Резистивный нагревательный проводник должен соответствовать ГОСТ Р МЭК 60800-2012 «Кабели нагревательные на номинальное напряжение 300/500 В для обогрева помещений и предотвращения образования льда».

Греющие элементы размещают непосредственно на крыше по специальной схеме или из них в заводских условиях изготавливают нагревательные комплекты.

Такой провод имеет фиксированную длину участка или секции. В зависимости от технических параметров, его длина варьируется от 10м до 200м.

Кабель состоит из одной, двух или нескольких изолированных жил.

Каждая жила, в свою очередь, состоит из одной или нескольких медных проволок. Допускается использование проволок из сплава меди.

В многожильных конструкциях жилы могут быть прямыми или размещаться по спирали. Одножильные кабели, по сравнению с двухжильными, имеют более высокое электромагнитное излучение. Кроме этого, важным преимуществом многожильных проводников является их большая надёжность в эксплуатации.

В зависимости от конструкции, резистивный нагревательный кабель может быть последовательный и зональный.

Последовательный греющий кабель для водостока и кровли

Такой проводник представляет собой медную жилу, покрытую изоляционной оболочкой. Далее располагается экранирующая оплётка, которая, помимо обеспечения защиты от электромагнитного излучения, служит заземлителем.

Снаружи кабель покрыт бесшовной изоляцией из ПВХ материала.

Преимущества:

  • при прохождении тока происходит равномерный нагрев по всей длине;
  • невысокая цена;
  • гибкость и простота монтажа;
  • большая длина греющей цепи.

Недостатки:

  • возможность перегрева нагревательных элементов;
  • нельзя изменять длину секций;
  • запрещается использовать для крыши с мягкой (наплавляемой) кровлей;
  • нельзя соединять внахлёст;
  • если имеется повреждение на одном участке, то требуется замена всей секции;
  • одинаковая теплоотдача по всей длине проводника приводит к тому, что в процессе работы на одних участках система будет работать в холостую, а на других – нагрев будет недостаточный, так как отдельные участки кровли нагреваются солнцем по-разному.
Читайте также:  Чем покрыть крышу беседки подешевле

Общее сопротивление последовательного кабеля зависит от его длины. Поэтому укорачивание проводника влечёт за собой уменьшение сопротивления и, как следствие, увеличение тепловыделения.

Внимание! В процессе эксплуатации необходимо следить за чистотой кабеля: очищать его от опавшей листвы и другого мусора, иначе он быстро перегорит.

Маркировка резистивного кабеля

Согласно ГОСТу, маркировка должна включать следующую информацию:

  • название фирмы-изготовителя;
  • тип проводника;
  • значение сопротивления при температуре 20°С каждого метра последовательного кабеля или выходную мощность каждого метра проводника параллельного типа для определённой температуры;
  • механический класс;
  • максимальное напряжение последовательного проводника или номинальное напряжение зонального провода;
  • при необходимости пометку «только для прокладки в бетоне».

Маркировку, согласно ГОСТу, наносят одним из следующих способов:

  • тиснением;
  • печатным способом;
  • вдавливанием.

Также она может быть нанесена на ярлыке, который прикрепляется к кабелю, или размещённой на внутреннем элементе проводника.

Зональный кабель

Параллельный или зональный проводник состоит из двух параллельных токопроводящих изолированных жил, которые спирально обвивают нагревающую проволоку из металла (обычно нихром) с высоким сопротивлением.

Через контактные отверстия или окна она поочерёдно подключается к жилам проводника. Окна смещены друг относительно друга с шагом в 1м. Таким образом, образуются несколько тепловыводящих зон. При перегорании какого-либо участка нагревательного кабеля работает вторая зона.

Поверх жил располагается проволочная спираль из металла с высоким сопротивлением, которая замыкается в окнах на жилы. В результате сам кабель представляет собой параллельное соединение отдельных резисторов.

Таким образом, зональный проводник можно нарезать на участки непосредственно на месте монтажа. Только необходимо соблюдать следующее условие: длина участка должна быть кратной 1,5-2м (длина токопроводящей зоны).

Длина зонального проводника определяется его мощностью и сечением жил.

Зональный проводник обладает теми же достоинствами, что и последовательный тип, только, в отличие от него, этот провод можно нарезать на участки определённой длины, поскольку он разделён на независимые зоны тепловыделения.

К недостаткам относится возможность прогорания в местах пересечения, невысокая стойкость к механическим повреждениям. Для определения выгоревшей зоны требуется использование тепловизоров. Кроме этого, так же, как и у последовательного типа, при эксплуатации тепло выделяется равномерно по всей длине участка обогрева.

Саморегулирующий кабель

Состоит из двух медных токопроводящих жил, между которыми находится полупроводниковая матрица. Сверху располагается слой фотополимерной изоляции. Изоляция выполняется из диэлектрика с сопротивлением 1МОм. Далее эта конструкция заключается в экранирующую оболочку. Внешний слой – изолирующий. В качестве диэлектрика для внешней изоляционной оболочки используется термостойкий пластик, который не разрушается под воздействием УФ излучения.

Маркировка кабеля может содержать буквы СТ, CF или СR.

Первая буква С указывает на наличие экрана, выполненного из меди, покрытой оловом. Вторая буква – характеристика материала изоляции. Если в маркировке присутствует буква R, то изоляция выполнена из модифицированного полиэфина, Т – изоляция из фторполимера, Х – оболочка из этиленвинилоацетата.

В качестве экрана может выступать алюминиевая фольга или проволочная медная сетка.

Благодаря наличию двух слоёв изоляции, проводник имеет более высокие параметры диэлектрической прочности. Также он менее подвержен разрушению при механическом воздействии.

Полупроводниковая матрица изменяет своё сопротивление при изменении температуры окружающего воздуха. При увеличении температуры окружающей среды увеличивается сопротивление самой матрицы, что приводит к уменьшению нагрева греющего кабеля для обогрева водостоков и кровли.

Принцип работы полупроводниковой матрицы заключается в следующем. Основные элементы, регулирующие её сопротивление, – это частички сажи, которые находятся в веществе матрицы. С понижением температуры окружающей среды объём матрицы уменьшается. Расстояние между частичками сажи уменьшается, и между ними возникает большое количество токопроводящих дорожек. Благодаря этому, сопротивление матрицы уменьшается, а тепловая мощность, соответственно, увеличивается. Если температура повышается, то происходит обратный процесс: матрица в объёме увеличивается, количество токопроводящих дорожек уменьшается, и мощность самого кабеля также уменьшается. Таким образом, происходит саморегуляция подогревающей системы.

Благодаря этому, каждый участок кабеля может иметь разную температуру, в зависимости от степени нагрева кровли. Использование подогревающей конструкции на основе саморегулирующего провода позволяет системе «антилёд» работать более эффективно, чем при эксплуатации конструкции на основе резистивного кабеля.

Достоинства

  • Саморегулируемый кабель можно нарезать на участки определённой длины непосредственно при выполнении монтажа конструкции;
  • Автоматическая регулировка мощности проводника, в зависимости от температуры окружающей среды, приводит к более эффективной работе системы;
  • Экономия затрат на электроэнергию, по сравнению с использованием резистивного проводника, составляет порядка 10-15%.

Недостатки

  • Более высокая цена (в 2-4 раза выше), по сравнению с резистивным проводом;
  • Со временем старение матрицы приводит к падению мощности на 1 погонный метр проводника.
Читайте также:  Как стелить крышу поэтапно

Для эффективной работы подогреваемой конструкции обязательно нужно устанавливать кабели не только на крышу, но и в водосточные желоба и трубы.

Для трубопроводов используются конструкции с линейной мощностью от 10 до 60Вт/м.

Использование нагревательной системы «антилёд» на основе греющих кабелей поможет увеличить срок эксплуатации кровли, а также не позволит образовываться наледям и сосулькам по краям крыши и в системах водостоков.

Видео

Источник

Монтаж обогрева кровли и водостоков — подключение системы антиобледенения своими руками.

Все мы сталкиваемся в зимне-весенний период с проблемой наледи на крышах домов.

В связи с тем, что температура в это время года очень часто переходит через нулевую отметку (в обе стороны), такие перепады и приводят к образованию кусков льда и сосулек.

Ты не знаешь, где и когда тебе может прилететь сверху. И хорошо, если эта глыба упадет на припаркованный автомобиль, а не на вашу голову.

С этой же бедой сталкиваются не только частники, но и городские службы. Например, в одной только Москве общая протяженность всей кровли больше, чем длина экватора!

Основные места скопления наледи это:

Решать данную проблему можно и нужно превентивно именно летом. Зимой на крыше особо не полазаешь.

Помогают в этом системы антиобледенения кровли и водостоков, выполненные на основе греющего кабеля.

Как это все выглядит в общем виде? Кабель раскидывается по водостоку и краям крыши, “холодные” концы от него заводятся в распредкоробки на стенах. По периметру и на кровле размещаются датчики температуры, влажности и осадков.



Кабеля от них тоже заводятся в общую коробку под козырьком. А оттуда вся проводка спускается в щиток управления с автоматикой.

Удовольствие хоть и недешевое (от 100 000 рублей для небольшого частного дома), но эффективное.

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.

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:

Его оболочка изготавливается из специального теплостойкого светостабилизированного ПВХ пластиката. Данный материал не боится воздействия ультрафиолета и жестких климатических условий.

Есть два вида такого кабеля:

Для обычного дома вполне сгодится второй вариант. Он имеет постоянную мощность и помимо недорогой цены, более надежен, чем саморегулирующийся.

Как подсчитать нужный метраж кабеля? Для этого умножьте на два общую длину желоба и сливной трубы (при монтаже двух ниток обогрева).

После чего рассчитайте высоту укладки кабеля на крыше и прибавьте расстояние от конца кровли до дна желоба.


С учетом рекомендуемого шага укладки в 10-15см вы и получите длину нагревательной секции и всей системы анти-обледенения.

Какой мощности выбирать кабель? При ширине желоба до 15см достаточно будет проложить одну нитку мощностью в 30-40Вт/м.


Если другой мощности не нашли, закладывайте большее количество ниток.

Для желобов шире 15см потребуется уложить две нитки кабеля. Мощность та же самая – 30-40Вт/м.


Давайте рассмотрим весь цикл монтажа системы обогрева кровли и подключение автоматики для дома с крышей, имеющей плохую теплоизоляцию. То есть, когда требуется выполнить антиобледенение не только водостоков, но и самой крыши.

Для монтажа системы анти-лед вам понадобятся следующие материалы:

    трехжильный кабель питания 220В – ВВГ
    щиток под аппаратуру управления
    автоматика (полная комплектация будет приведена ниже в схемах)

Это контрольный кабель, которым будут подключаться датчики.

    датчики – осадков, влажности, температуры

Они должны иметь степень защиты IP55.

    лента монтажная для крепления кабеля обогрева
    сам резистивный нагревательный кабель

С чего начинается монтаж? Первым делом на земле отмерьте кабель по монтажной ленте. Расстояние между лентами выбирайте от 30 до 50см.

Тут же вымеряется спуск в водосток и монтируется тросик.

После этого на крыше прикручиваете крепежные клипсы или ленту.

Чтобы не было течи, не забывайте обработать места входа саморезов герметиком.

Шаг между верхним и нижним рядом клипс – 60см.

Забудьте про хомутики, которые часто используют для прокладки кабеля по стенам в доме.

Для отдельных видов кровли выпускаются специальные лепестки на защелках. С ними даже дырявить ничего не придется.


Есть еще метод крепежа с применением самоклеющейся герметизирующей ленты на алюминиевой основе.


Как уверяет производитель, лента имеет высокий уровень адгезии, является термостойкой и долговечной. Но все-таки большинство предпочитают сквозной крепеж кабеля, считая его более прагматичным и надежным.

Читайте также:  Чем утеплить крышу садового домика

Перед монтажом нагревательного кабеля обязательно проверяйте его сопротивление и целостность жил мультиметром.

Данные по сопротивлению должны быть указаны в паспорте на изделие.

Если все в порядке, укладываете кабель волнами согласно закрепленных клипс на скате крыши.



После чего, холодный конец заводится в монтажную коробку под коньком.


Секции для водостока также прозваниваются. Как между рабочими жилами, так и с защитным проводником.

Между заземляющим защитным проводником и рабочими жилами изоляция должна достигать нескольких мегом.

Такую проверку осуществляют уже не мультиметром, а мегомметром.

Все данные обязательно записывайте в паспорт, дабы потом было с чем сравнивать. Вдруг через несколько лет вам понадобится найти причину неработоспособности системы.

После всех проверок, желоб тщательно очищается от грязи и мусора.

Внутри него закрепляется монтажная лента. Чаще всего это делается на заклепках.

Но есть и бесклепочное крепление.

Лучше всего применить комбинированный вариант. Через каждые 1,0-1,5м заклепываете ленту, а посреди этих отрезков укладываете пластиковые распорки, которые просто раздвигают кабель между собой.


Горизонтальный участок кабеля укладывается в желоб, а вертикальный при помощи тросика спускается вниз по водостоку.

Обратите внимание, если у вас дома есть домашние питомцы, они очень любят погрызть такой кабель, провокационно выглядывающий из трубы.


Тросик вертикального участка кабеля подвешивается на крючок.

Данный трос обязателен при высоте труб свыше 4м. Кстати, при прокладке кабеля в ендове, также зачастую применяют несущий трос.

Он воспринимает всю механическую нагрузку, защищая оболочку от повреждения.

Вместо тросика в водостоке можно использовать цепь. Она должна быть оцинкованной, дабы не ржавела от постоянного соприкосновения с водой.

Кабель через специальные распорки просто одевается на отдельные звенья.

Последнее звено сверху подвешивается на распорный прут или шпильку.

Сама шпилька должна не просто лежать поперек отверстия в водостоке, ее желательно закрепить.

Например, за ту же монтажную ленту.

Они выполняют защитную функцию. В случае неработоспособности системы, лед очень быстро налипает на кабель в водостоке, увеличивая его массу в несколько раз.

И чтобы его не порвало от такой нагрузки и требуется дополнительный несущий элемент.

После укладки все холодные концы кабелей заводятся в монтажную коробку.

Весь процесс повторяется на всех скатах крыши.

Если у вас есть пристройка без водостоков (гараж), на нем также размещается кабель, но таким образом, чтобы его петли свисали на несколько сантиметров вниз (5-8см).

Это так называемая схема “капающая петля”.

Переходим к подключению автоматики. Для управления все системой антиобледенения кровли и водостоков вам понадобятся следующие комплектующие:

    модульный вводной автомат + УЗО с током утечки на 30мА

Либо их можно заменить на один диффавтомат с таким же током.

    модульный пускатель с нормально открытыми контактами

Для перевода системы в ручной и автоматический режимы.

    терморегулятор или метеостанция

Мозги всей системы.

    автоматические выключатели на обогревательные секции
    датчики влажности, температуры, осадков

Самая простая схема состоит из одиночного терморегулятора на одну зону.

Ее используют при обогреве малых площадей.

Грубо говоря, подключили один термодатчик и выкрутили ручку регулятора (РТ 330 или другого) на нужную температуру, например, ноль градусов цельсия.

Получается, что при возникновении этой температуры, система антиобледенения будет самостоятельно запускаться и топить лед.

Схема простая, но имеет свои недостатки. Данная система не будет понимать, идет за окном снег или нет.

А значит очень часто будет бесполезно греть вашу крышу, сжигая лишние киловатты в никуда. Такой способ хоть и дешевый, но не очень экономный.

Поэтому давайте рассмотрим более рациональный вариант, с применением полноценной программируемой метеостанции и комбинацией всех датчиков.

В щитке управления монтируете все вышеперечисленные элементы. В качестве термостата возьмем модель от Spyheat SMT 527D.

Первым делом от щитка до каждой рапредкоробки, ранее установленных на стенах, необходимо протянуть трехжильный кабель питания ВВГ.

Сечение кабеля выбирайте исходя из общей мощности обогрева кровли.

Каждый кабель отдельной секции маркируется и подключается на свой автомат.


Кстати, некоторые специалисты целенаправленно отказываются от соединения силового кабеля питания с нагревательным кабелем в уличных распредкоробках. Вместо этого они монтируют переходные герметичные муфты.

С чем это связано? Коробки очень часто затекают, в результате появляются утечки по току.

А вследствие того, что в одной коробке зачастую соединяют сразу несколько секций, при утечке и срабатывании УЗО, ваша система становится полностью неработоспособной.

При стыковке разных секций через независимые муфты такого не происходит.

Помимо силовых кабелей в распаечную коробку на стенке прокладывают и контрольный 7-ми жильный кабель КВВГ. Он подключается к проводам от датчиков.

Каждая жила контрольного кабеля с обоих сторон подписывается в зависимости от вашей марки терморегулятора. Для нашей выбранной модели SMT 527D маркировка будет следующей.

Источник