Кровля и водосток: правила обогрева

Промерзание талой воды в кровельных элементах ливневой канализации – проблема, с которой сталкиваются все владельцы жилых домов в осенне-весенние периоды. С крыши просто срываются куски льда, если проблему не устранить своевременно. Потому и стал актуальным обогрев кровли и водостоков.

Откуда берутся сосульки на карнизе?

Многие интересуются, по какой причине появляются сосульки на крышах и прилегающих конструкциях. Обычно это связано с тем, что снег начинает таять при попадании на поверхность, температура которой хотя бы немного больше.

Водяные капли преодолевают тёплую поверхность. После этого конденсат переходит к холодному карнизу за пределами стен. Постепенно состав снова замерзает, образуя более крупные сосульки. Не меньше проблем образуется из-за наледи, которая образуется из-за слишком большой разницы в температурах. Поэтому так необходим обогрев кровли.

Неправильная теплоизоляция

Если материал использован правильно – то температура у разных и соседних элементов конструкции остаётся практически одинаковой. Поэтому при соприкосновении с такими поверхностями не начинается таяние снега.

Оптимальным решением часто считают полную реконструкцию «кровельного пирога». Но и система обогрева помогает справиться с проблемой.

Особенности климата

Если утепление правильное, то связь между ним и условиями окружающей среды должна отсутствовать. Ночью температура ниже, днём она поднимается.

Солнце нагревает поверхность крыши. Поэтому снег часто начинает таять, даже если температура минусовая. Вода стекает к водостокам, а там уже замерзает. Разрушается кровля, изоляция в таком случае не спасает.

Сложная конструкция кровли

От этого процесс образования «ледяного панциря» тоже зависит. Чем больше декоративных элементов – тем чаще между ними образуется снежный покров, что негативно сказывается на результат эксплуатации. Опытные проектировщики рекомендуют отказываться от «эксклюзивных» решений. Лучше отдавать предпочтение простым крышам, где уровень уклона составит минимум 30 градусов.

Чем опасно для крыши оледенение?

Деформация стропильной системы – первая проблема, с которой с большой вероятностью столкнутся владельцы.

Есть и другие опасные последствия, связанные с этим явлением:

• Сход снежной массы и падение сосулек, из-за которых прохожие и другие посторонние люди могут пострадать.
• Разрушение водостока в форме деформации и разрывов.
• Повреждённые кровельные покрытия. На поверхности появляются царапины, а на их месте – коррозия.
• Деформация разных частей кровли, стропильной системы. Иногда из-за этого стропила полностью разрушаются и прогибаются.

Состав системы

Есть такие компоненты, которые стали обязательны для любой современной системы:

• Защитные устройства, которые автоматически всё отключают при появлении протечек. Или если показатель номинального тока больше допустимой нагрузки, которую способна выдержать конструкция.
• Аппаратура управления. Запуск и эксплуатация на определённом температурном режиме организуется почти автоматически. Сигналы датчиков влажности и температуры требуют от системы своевременной реакции. В зависимости от погодных условий пользователь регулирует работу.
• Питающий кабель.
• Кабельные ответвления. Вентиляция утеплённой кровли тоже понадобится.

Подсистема нагревательных элементов

Необходимо не только правильно выбрать материал для изоляции, но учесть и другие нюансы. Один из них – некоторое время стартовые токи будут превышать расчётные показатели.  На протяжении короткого периода такое превышение может достигать 5-10 раз.

Если показатель сохраняется на долгое время, увеличивается вероятность негативных последствий, даже утеплитель для скатной кровли не помогает.

Поэтому при проектировании не рекомендуется превышать рекомендованную длину секций для нагревательного кабеля.

Минимальные радиусы изгиба тоже берутся в расчёт, как и меры механической защиты для кабеля при прохождении углов. Предполагается применение кронштейнов и других соединительных элементов соответствующего типа.

Резистивный кабель

Резистивные нагревательные кабели – специальная разновидность оборудования. Её применяют, когда важно обеспечить высокую удельную мощность и температуростойкость. В этом случае сопротивление остаётся на одном и том же уровне. По сути, это металлическая жила, покрытая слоем изоляции.

Из положительных сторон применения отмечают:

• Повышенную прочность к механическим воздействиям.
• Стабильные характеристики на протяжении всего эксплуатационного срока.
• Тепловыделение, которое тоже остаётся стабильно высоким.
• Стартовый предпусковой и обычный разогрев.
• Высокие температурные характеристики, которые сохраняет тёплая кровля.

Пример продукции этой разновидности:

• Orange Hit.

Саморегулирующий кабель для кровли и водостоков

Отличается чуткой реакцией на любые изменения, которые происходят в окружающей среде. При этом погонное сопротивление оборудования тоже регулируется автоматически. Действие выполняют для всего участка, либо для отдельных его частей. Можно выкраивать отрезки, которые необходимы для работы на кровле и изоляции.

В резистивном типе тепло поставляется в одной, либо двух жилах. Но применение и монтаж усложнены из-за того, что показания всегда постоянны.

В случае с саморегулирующимся кабелем тепло выделяет полимерная матрица, установленная между парой токоведущих жил. Есть дополнительные включения, способные проводить ток. Только при повышении температурного фона связи между компонентами могут нарушиться. При понижении показателя всё восстанавливается.

В одно время саморегулирующиеся кабели обеспечивают разную температуру на разных участках крыши. Отсутствует угроза локального перегрева, как и дополнительные требования по уходу. Такая прокладка уменьшает расход, потом дешевле обходится и обустройство вентиляции кровли из профнастила.

Подсистема распределения электропитания

Эта система тоже включает сразу несколько компонентов:

• Распаченые или монтажные коробки.
• Узлы подвода питания, сращивания и разветвления.
• Простые монтажные коробки.
• Силовые кабели.

Сигнальные провода для датчиков тоже относят к этой системе, чтобы было проще. Не обойтись без ветрозащиты для кровли, она к этой части не относится.

Подсистема управления

Это бокс с защитными и управляющими разновидностями аппаратуры внутри. Конструкция врезается в стену, либо устанавливается поверх. Допустимо применение отдельно стоящих разновидностей оборудования. Установка проводится внутри помещений, либо снаружи. В основном щитке здания можно проводить монтаж, если система небольшая, имеются свободные модули в необходимом количестве.

IP54-IP65 – класс защиты при наружной установке, но он может подниматься. Часто систему дополняют шкафным нагревателем на 300-400 Вт.

При большой мощности можно разделять конструкцию на две части. Это будет щит автоматики и щит защиты. Для водных автоматов обязателен номинал выше 100 А. Они монтируются в отдельном боксе, либо в рубильник, в зависимости от пожеланий главного электрика. Ветрозащиту для стен деревянного дома он не выбирает.

Подсистема крепежа для греющего кабеля

Для крепления нагревательных кабелей на кровле существует множество способов.

Чаще всего применяются такие приспособления:

• Клипсы.
• Тросы.
• Пайка.
• Клейка.
• Механические варианты крепления для кабелей обогрева кровли.

Плюсы и минусы обогрева

У каждого варианта обустройства свои преимущества и недостатки. В случае с кабелями к положительным сторонам относят простой монтаж и экологичность. Лишь некоторые разновидности оборудования могут доставить неприятности.

Водяные системы отличаются доступными ценами, но зато их устанавливать уже несколько сложнее. Базальтовый утеплитель с ними не очень хорошо сочетается.

Инфракрасные обледенительные системы можно устанавливать даже на участках со сложной конфигурацией.

Обустройство электрического подогрева кровли и водостоков

Прогревание карнизов змейкой – самое простое из всех существующих решений на настоящий момент. 6-8 метров кабеля устанавливаются на каждый квадратный метр кровли. На этот же квадрат мощность должна доходить до 180 ВТ/метр.

Некоторые современные фирмы разрабатывают более продвинутое решение – листы меди или стали монтируются под кабель. Но такие варианты обустройства нельзя назвать особенно эффективными.

Для установок в этом случае достаточно мощности в 30 Вт. Уже на 25-30 сантиметрах тепло будет распределяться. Энергопотребление снижается в 6-8 раз, что актуально для частных домов.

Пожаробезопасность у таких систем тоже выше по сравнению с существующими аналогами, которыми оборудуется вентиляция и другие детали.

Как работает?

Система обогрева данного вида включает следующие элементы:

• Электрораспределительная сеть.
• Дополнительные крепёжные элементы.
• Автоматика.
• Нагревательные кабели.

В нагревающем кабеле центральной деталью становится матрица. У разных производителей её срок службы разный. Вентшахта в зависимости от этого работает по-разному.

Как подобрать оборудование?

Предполагается, что датчики располагаются в самых критически важных местах. Они должны автоматически отслеживать температуру и работать, когда появляется опасность появления наледи. Отслеживается не только температура, но и влажность. Автоматическая система дороже обычных нагревательных кабелей, но зато она способствует большей экономии по энергии.

Нет однозначного ответа по поводу того, какой кабель всегда лучше. Если конструкция простая, то установка резистивных кабелей будет более выгодным решением с экономической точки зрения.

Для него не нужно сложной автоматики, достаточно установить систему на необходимый диапазон температур.

Саморегулирующая аппаратура нужна в случае со сложными скатами и другими разновидностями декоративных элементов. Ветрозащита и ветроизоляция требуют определённых условий.

Иногда случается так, что две системы комбинируют на одной и той же территории, чтобы получить подходящий результат.

Есть ещё пример компаний, выпускающих саморегулирующие кабели:

• Теплолюкс.
• Nelson.

Резистивные кабели тоже предлагают достаточное количество фирм:

• Эксон.
• ENSTO.
• Теплолюкс.
• Tash.

Чем сложнее крыша – тем более сложное и разветвлённое оборудование ей требуется. Выбирать деревянный дом рекомендуется с предварительным учётом этих факторов.

Монтаж

Лучше приобретать такие системы в тёплое время года. Плоская кровля с парапетами и внутренними воронками – самый простой вариант для монтажа.

Достаточно обогрева для самих воронок или водосточных труб.

Только во всех наружных трубах устанавливают кабель. При наличии перелива из разных уровней кровли обогревается и сам перелив, и место, где проходит вероятный путь талой воды к ближайшему приёмнику. Мансардный ливнесток требует отдельного внимания.

Во всех желобах и водосточных трубах укладывают кабель в случае со скатной кровлей. Ендова и другие сложные крыши относятся к элементам, где можно установить дополнительные детали.

При отсутствии водосточной трубы и желоба по краю под крышей просто подвешивают одну нитку кабеля. По сравнению со встроенными меньше приходится обогревать навесные водосточные желоба. Такой момент надо учитывать, когда дом только проектируется.

Безопаснее при монтаже кабелей использовать специальные ленты, чтобы всё закрепить. Тогда желоб и изоляция служат дольше.

Как выбрать качественные комплектующие?

Качество нагревательных кабелей легко увидеть по двум основным факторам. Среди них:

• Мощность в покое, которую измеряют при температуре в 0 градусов.
• Рабочая мощность. Измеряется во льду, но тоже при температуре до 0 градусов.

Производители стараются указывать характеристики на упаковке и в маркировке.

Со временем уменьшается мощность любого кабеля. Просто чем хуже первоначальное качество – тем быстрее это происходит.

Из-за этого сама нагревательная система хуже справляется с первоначальными задачами. Самые дорогие изделия не меняют показателей на протяжении 10 лет и больше. Металлочерепица предполагает, что нагревательный элемент будет только самым качественным.

Но такие тонкости можно не брать во внимание. Зарубежные производители обычно учитывают сеть в 240 В, российские – в 220. На практике мощность таких кабелей меньше на 10%, это важно при организации точных подсчётов.

Лучше отдавать предпочтение продукции, которая разработана с учётом климатических особенностей нашей страны. Проектировщики советуют монтировать кабеля с большей мощностью, чем необходимо.

Комплектующие должны быть оригинальные, от того же производителя, что и сам кабель. Это обязательное требование для поставщиков, которые во всём стремятся сэкономить. Хорошо, если есть возможность напрямую обратиться к официальным представителям. Тогда обогрев будет организован правильно, утеплительный пирог не пострадает.

Ошибки при монтаже

Даже самые небольшие ошибки приводят к тому, что при эксплуатации начинаются проблемы. Утеплитель не имеет значения.

Грубый монтаж

Кабель легко ломается в нескольких местах, если технология установки не соблюдена. Из-за этого велика вероятность, что вся система будет разрушаться.

Подвижность

Это случается, когда кабели крепят только на монтажную ленту. Такая конструкция не способна продержаться и два года. Ведь снег и лёд постоянно оказывают механическое воздействие. Плоский профнастил не исключение.

Неправильный крепёж

Нельзя использовать ту же ленту, что актуальна и для тёплых полов. Ведь зажимы применяют абсолютно разные, они не относятся ко взаимозаменяемым деталям. Под давлением съезжающего снега эти детали могут легко разрушиться. Обычно зажимы для полов берут только в качестве временной меры.

Специализированный пластиковый крепёж, который монтируется на щелчок, для реализации таких проектов тоже не подходит. Такие крепления быстро рассыпаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. Запрет распространяется на белые пластиковые стяжки. Надо брать только изделия чёрного цвета от известных компаний. Тогда подогрев не подведёт.

Избыток крепёжных отверстий

С годами протечки появляются в любых отверстиях, даже если их герметизация была правильной. Не стоит стремиться к тому, чтобы кабель был закреплён как можно качественнее с самого начала.

Неправильная изоляция кабеля

При разогреве провода герметичность теряется быстро, если на кончик кабеля установили термоусадочную трубку, а потом обхватили пассатижами. Утеплять фасад так нельзя.

Отсутствие троса

В этом случае велика вероятность обрыва троса. Система не позволит сделать что-то неправильно.

Использование не того кабеля

Нельзя выбирать кабели, которые не предназначены конкретно для такой работы. Система в этом случае постоянно отключается и бьёт током тех, кто до неё дотронулся. И не надо укладывать кабель там, где он не нужен, по сути.

Правила эксплуатации антиобледенительной системы

Основных правил по эксплуатации систем не так уж и много:

• В зависимости от климатических условий после монтажных работ проводят настройку тех или иных параметров. Надо опираться на рекомендации от производителей, когда пользователь самостоятельно выставляет цифры. Стена и её материал тоже влияют на выбор.
• Предельно аккуратно чистят те участки, где находятся нагревательные кабели. Гарантия производителя просто аннулируется, если допустить хотя бы малейшие механические повреждения.
• Примерно раз в месяц надо чистить систему и прилегающую территорию от мусора, который собирается на поверхности. Большую часть ремонтных работ при появлении небольших дефектов легко выполнить самостоятельно. Но рекомендуется обращаться к опытным мастерам, которые обустроят и скатный тип конструкции.

Будет интересно:

Теплоизоляция мансардного помещения самостоятельно

Гидроизоляционная пленка для кровли

Шумоизоляция крыши дома из металлочерепицы

Частые вопросы

Больше всего вопросов возникает у тех, кто только начинает обустраивать систему или эксплуатировать её. Но найти ответы не так уж сложно.

Сколько электроэнергии расходуется?

Пользователи боятся, что расход будет слишком большим во время эксплуатации, поэтому не спешат делать окончательный выбор. Но надо выполнить точный расчёт, чтобы понять, насколько ошибочны подобные утверждения, технология от этого только выигрывает.

Для этого пользуются формулой:

Wгод = Pн x h

Wгод – общий расход электроэнергии на протяжении года.

H – количество рабочих часов.

Pн – показатель номинальной мощности системы в кВт.

Время простоя откидывается в сторону, оно редко превышает 20% от общего числа. Но надо учитывать, что расчётный результат часто бывает на 10-15% больше реального. Тёплый тип систем обустроить не так сложно после завершения подсчётов.

Как примерно рассчитать материал?

25-30 Вт на метр – минимальная мощность для кабелей, которые рекомендуется подбирать к таким системам. Греющие кабели обоих типов применяют и с другими целями, но тогда и показатели мощности будут другими.

Потребляемую мощность оценивают, опираясь на активный режим. Так называют периоды с максимальной нагрузкой. Обычно это 11-33% от всего периода с отрицательными температурами. Условно весь период длится с середины ноября до середины марта. Значения указаны средние, у каждой из местностей они имеют отличия. Отдельно вычисляют общую мощность для системы, когда её будут эксплуатировать.

Необходимо точно знать параметры, которыми обладает водосточная система.

Сечение вертикального водостока 80-100 мм – стандартный показатель. Диаметр трубы-желоба может составлять 120-150 мм.

Можно привести стандартные расчёты для такой ситуации:

• Длины всех желобов для водного стока считаются отдельно. Получившиеся величины складывают друг с другом.
• Результат умножают на два. Получится длина кабеля, который прокладывается по участку в горизонтальной плоскости.
• Длина всех вертикальных водостоков тоже подлежит измерению. Складывают полученные величины, как и в предыдущем случае.
• Вертикальный участок системы будет иметь длину, равную общей длине водостоков. Одной линии кабеля должно хватить для решения большинства проблем.
• Складываются показатели по длине для обоих участков.
• Результат умножают на 25. Получают мощность для системы, которую надо поддерживать в активном режиме. Устройство готово, технология монтажа уже известна.

Это приблизительные расчёты. С решением задачи помогают специализированные калькуляторы, размещённые на тематических сайтах. Можно обратиться к специалистам, если самостоятельное решение задачи представляет сложность.

Как определить зону обогрева?

Здесь надо учитывать такой фактор, как эффективность стока воды. Кабеля обычно прокладываются там, где высока вероятность образования наледи. Это касается сложных и опасных участков.

Надо сложить друг с другом показатели для всех участков крыши, требующих установки нагревательных элементов.

Установка снегозадержателей обязательна для крутых скатов, когда снег сходит с большой вероятностью. Тогда прокладка идёт между краем кровли и элементом безопасности. Ширина зависит от того, какими характеристиками отличается карниз.

Обогрев только водостоков допускается, если отсутствуют особенно опасные участки.

Сколько стоит обогрев кровли?

За установку специалисты обычно берут до 30-50% от стоимости материалов. Плановое сервисное обслуживание системы тоже можно доверять специалистам.

Расход электроэнергии будет минимальным, ведь включают систему только при необходимости.

Заключение

Только при соблюдении всех рекомендаций относительно технологии и установки можно надеяться, что система проработает достаточно долго. Лучше обращаться к проверенным экспертам, которые дают гарантию на работу и результат. Не рекомендуется заниматься процессом самостоятельно без знаний и навыков.