Как самостоятельно установить обогрев водостоков и кровли

В переходной период межсезонья, то есть поздней осенью и ранней весной, такое явление, как обмерзание скатов крыши и водостоков, становится массовым. Свисающие с кромок кровли сосульки нередко становятся причиной получения серьёзных травм, и эту опасность не стоит игнорировать. Медики ежегодно констатируют рост случаев госпитализации пациентов, пострадавших именно по этой причине, неутешительной является и статистика смертности в результате падений на головы прохожих массивных и острых сосулек.

Предотвратить подобные случаи поможет система обогрева водостока, и смонтировать её вполне можно и самостоятельно. Желательно – на этапе проектирования дома, и сегодня вы узнаете, как это сделать и что для этого нужно.

Необходимость монтажа системы обогрева водостоков и кровли

Когда погода неустойчива, накопившиеся массы снега на крыше днём начинают подтаивать, а ночью происходит обратная метаморфоза с образованием льда, который сама по себе будет способствовать постепенному разрушению кровли и всех её конструктивных элементов, включая водостоки.

Не меньше вреда могут причинить свисающие с кромок дома сосульки – падая, они наносят вред придомовой инфраструктуре и фасаду, не говоря об опасности для проходящих внизу людей.

Система обогрева водостоков и кромки крыши предназначена для отвода талой воды естественным способом – это её единственное предназначение. Многие полагают, что для этого достаточно обогревать только края крыши. Это ошибочное мнение – замерзание воды в водостоках приводит к образованию ледяных пробок, что грозит их быстрым разрушением со всеми вытекающими последствиями.

Типовая система обогрева представляет собой термокабель, который монтируется по периметру карнизов, захватывая воронки и водостоки. Желательно также защищать от обмерзания ендова как одни из наиболее уязвимых элементов кровли, водосборники и по мере необходимости дренажные каналы.

Как функционируют антиобледенительные системы

Различают две разновидности систем обогрева кровли и водостоков: предназначенные для монтажа на «холодные» и «тёплые» крыши. Рассмотрим их более детально.

Обогрев холодной кровли

Под холодными следует понимать крыши без смонтированного теплоизоляционного слоя, роль которого частично играет система вентиляции. Обычно такими кровлями оснащают дома с нежилыми чердаками. Поскольку подогрев здесь отсутствует, зимой скопившийся на крыше снег не подтаивает, но ситуация усугубляется в ранее межсезонье.

Мощность термокабеля подбирают исходя из местных климатических особенностей и степени защиты кровли от обмерзания. Допускается оборудовать ими только водостоки, хотя рекомендуется исключить и образование сосулек. Защита водостоков формируется по следующему правилу: линейная мощность термокабеля должна увеличиваться с 35 до 50-70 Вт/метр водостока.

Как обогревается теплая кровля

При наличии слоя теплоизоляции даже в морозы снег на крыше подтаивает, стекая вниз и замерзая на холодных элементах кровли, образуя наледь. Здесь, кроме защиты водостоков, обогрев кромки крыши является обязательным требованием, усложняя и удорожая систему обогрева.

Края кровли обогреваются укладкой кабеля петлями шириной 30-50 см из расчёта 200-250 Вт/м². Правила обогрева водостоков аналогичны описанным выше.

Устройство системы обогрева кромки кровли и водостоков

Как мы уже отмечали, самым простым и распространённым способом реализации обогрева кровли является использование специального термокабеля. Рассмотрим основные узлы такой системы.

Распределительный блок с датчиками

РБ предназначен для соединения силовых и термокабелей. Он состоит из следующих компонентов:

• силового кабеля (по которому электроэнергия доставляется до датчиков и термокабелей);
• сигнального кабеля (служит для коммутации датчиков с управляющим блоком);
• соединительных муфт;
• монтажного корпуса.

Допускается установка распределительного блока непосредственно на крыше при условии обеспечения надёжной защиты от влаги.

Датчики бывают трёх разновидностей: реагирующих на воду, температуру и осадки. Их типовая локация – водостоки, кромки кровли, желоба. Датчики собирают информацию, используемую блоком управления для автоматического включения/отключения обогрева с нужными параметрами.

Контроллер, щит управления

БУ системой обогрева в самом простом исполнении представляет собой обычный терморегулятор, настроенный на срабатывание в диапазоне температур от минус 8 до плюс 3 градусов, но в этом случае полной автоматизации добиться не удастся.

Чтобы исключить вмешательство человека в работу системы обогрева, используют специализированный контроллер, желательно – программируемый. В этом случае вы сможете настраивать его на более тщательный контроль над погодными условиями, объёмом и состоянием осадков.

Контроллер обычно размещают в щите управления, в котором располагают также трехфазный входной автомат, четырехполюсный контактор, аппаратура защитного отключения, защитные автоматы (монтируются на каждую фазу, как правило – однополюсные), защиту цепи термостата.

При монтаже своими руками правильно спроектированной системы обогрева водостока понадобятся, кроме термокабеля, крепёжные элементы, монтажная лента, пригодятся также термоусадочные трубки.

Сколько электроэнергии расходуется

Важно на этапе проектирования рассчитать энергопотребление системы. Этот параметр будет зависеть от протяжённости термокабеля и его энергопотребления. При мощности 35 Вт/м и длине 15 м потребление системы при включённом состоянии составит 525 Вт/час. Для тёплых крыш энергопотребление дубеет минимум вдвое ниже, а для минимизации потребления желательно обеспечить монтаж термостата.

Как выбрать термокабель для системы обогрева водостока/кровли

Термокабель – главный элемент системы обогрева, поэтому к его выбору нужно подходить максимально ответственно.

Существуют две разновидности таких греющих кабелей: простые в изготовлении и недорогие резистивного типа и более дорогие саморегулирующиеся кабеля. Рассмотрим их основные достоинства, отметим недостатки и базовые характеристики.

Особенности кабеля резистивного типа

Самый экономный вариант представляет собой токопроводящую жилу с высоким сопротивлением, заключённую в термостойкую оболочку.

Кабель относительно дешёвый, нагревается быстро, имеет постоянную мощность и характеризуется отсутствием больших стартерных токов.

Степень обогрева элементов кровли и водостока регулируется с помощью терморегуляторов, но в целом эффективность такой системы в значительной степени зависит от правильности её монтажа, и зачастую она не всегда оправдывает ожидания с точки зрения энергопотребления.

Резистивный кабель из нихрома стоит дороже, но его главный плюс – постоянная мощность вне зависимости от протяжённости.

Саморегулирующийся нагревательный кабель, нюансы функционирования

Отличается более сложной структурой: в термостойкую оболочку помещают две жилы термокабеля, облачённые специальной матрицей, умеющей варьировать номинал сопротивления в зависимости от температуры, то есть регулировать степень нагрева термокабеля и, соответственно, потребляемую мощность.

Достоинства этого способа очевидны: кабель не нуждается в использовании дополнительного оборудования типа терморегуляторов, а при его использовании не нужно будет опасаться недостаточности или избыточности нагрева.

Такой греющий кабель, используемый в современных системах обогрева кровли и водостоков, допускается разрезать, при этом его основные характеристики не будут зависеть от длины. Требования к монтажу демократичные, саморегулирующийся термокабель не боится скруток и больших изгибов.

Главный его недостаток – это высокая стоимость (вдвое-втрое дороже резистивного термокабеля). Стоит также отметить, что ресурс саморегулирующейся матрицы ограничен – со временем он утрачивает свои свойства, увеличивая энергопотребление.

Расчет системы обогрева водостоков

Общие правила расчёта схемы обогрева водостоков и кромки кровли таковы:

• суммируют протяженность водосточных желобов, полученную цифру удваивают;
• то же самое делают с водосточными трубами, но без удвоения, поскольку они будут обогреваться одинарным контуром;
• суммируют обе цифры – это и будет ориентиром для покупки термокабеля. Учитываем, что приобретать нужно как минимум с 5-процентным запасом;
• для определения энергопотребления умножаем длину кабеля на его номинальную мощность (порядка 25-30 Вт/метр).

Для средней полосы время активной работы системы обогрева составляет 10-20% от всего холодного времени года (примерно с середины ноября по середину марта). Но в разных регионах эти цифры будут отличаться, да и год на год, как говорится, не приходится.

Акцентируем ваше внимание на том факте, что эти расчёты при монтаже систем обогрева кромки крыши/водостоков являются приблизительными, многое зависит и от автоматизации процесса.

Определение зон обогрева

Для скатных крыш проблема размещения кабеля остро не стоит, его нужно укладывать в местах возможного образования наледи, а также там, где растаявший снег стекает в водостоки.

Немного сложнее обстоят дела с электрообогревом плоской кровли. Обычно термокабель укладывают в месте водосбора – такая стратегия позволяет воде беспрепятственно стекать в водосток. По кромке кровли укладка термокабеля осуществляется змейкой с шагом порядка 40 см, длина петель подбирается таким образом, чтобы избежать возникновения наледи в обогреваемой зоне.

Если термокабель укладывается в водосточные желоба, то здесь желательно использовать две нити, а для вертикальных водостоков достаточно одной. Обогрев воронок следует немного усилить – здесь вероятность скопления осадков наибольшая.

Технология монтажа антиобледенительной системы

Процедура самостоятельного обустройства системы обогрева водостоков и кровли несложна. Её выполняют по следующему алгоритму:

• прокладка термокабеля. Следует избегать его изгибов под острыми углами, если топология такова, что без этого не обойтись, кабель нужно разрезать и использовать муфты соответствующих размеров и типа. Не укладывайте кабель возле элементов кровли, способных его повредить;
• при прокладке термокабеля в водосточных желобах его крепят специальной лентой с шагом 25-30 см, для саморегулирующегося кабеля это расстояние можно удвоить;
• в водостоках подобный метод не всегда неприменим, поэтому основное внимание уделяем верхнему крепежу, на который в любом случае приходится основная нагрузка по весу (можно, например, использовать металлический трос, к которому прикрепить термокабель);
• при монтаже распределительного короба суммарная мощность кабеля уже должна быть просчитана, и на основании этих расчётов монтируются датчики, при необходимости – термостат, прокладывается кабельная инфраструктура (силовые/сигнальные кабеля);
• датчики снега монтируются непосредственно на крыше, датчики влаги – в отливах и дождеприёмниках;
• чтобы усилить обогрев в районе воронок, здесь контур удваивают или утраивают;
• последний этап – монтаж щита управления, который должен находиться внутри здания. После установки распределительного короба проводят тестирование кабелей на внутреннее сопротивление, проверке подлежит и работа автоматики.

Типичные ошибки

При обустройстве системы обогрева важно не допустить некоторых распространённых ошибок, приводящих к нежелательным результатам, от слабой защиты до преждевременного выхода из строя системы:

• Важно тщательно проанализировать особенности топологии крыши – если не принять во внимание при расчёте зоны водосбора, тёплые зоны и холодные участки крыши на этапе проектирования, возможно образование наледи в обход антиобледенительной системы;
• использование слабого крепежа, не предназначенного для холодного времени года или расчётной весовой нагрузки. Имеются в виду, например, лента для укладки «тёплого пола» или пластиковые хомуты, которые на морозе могут потрескаться;
• если длина водостока превышает 4 метра, подвешивание кабеля в водостоках без использования металлического троса может стать причиной его обрыва;
• применение силового кабеля, не предназначенного для наружного использования – он может стать источником поражения током в результате его утечки через повреждённую изоляцию.

Ошибочным можно считать и использование термокабеля там, где в этом нет необходимости – это приведёт к излишнему расходованию электричества.

Монтаж системы обогрева не сильно удорожает общую смету строительства здания, но нужно учесть, что основная часть расходов – это счета за использованную электроэнергию, и здесь важно добиться их минимизации, и не в ущерб обогреву.