система антиобледенения кровли

Для чего нужна система антиобледенения крыш?

Большая часть территории России расположена в местности с холодным и умеренным климатом, поэтому снег или наледь, появляющаяся на поверхности крыш в зимний период становятся проблемой для каждого домовладельца. Снеговая масса, сосульки и ледяная корка увеличивают нагрузку на стропильный каркас, в процессе снеготаяния наносят вред кровельному покрытию, вызывая опасность при падении. Решить все эти задачи сразу, можно регулярно очищая кровлю от снега вручную, что нелегко сделать в сильные снегопады. Более простой, но менее трудозатратный выход – современная антиобледенительная система кровли, установка которой не потребует больших вложений, но окупится уже за 1-2 сезона эксплуатации.

Что такое система антиобледенения?

Система антиобледенения – комплекс устройств и приспособлений, который устанавливается на поверхности крыш и элементах водостока с целью предотвращения образования сосулек, ледяной корки или обледенения желобов. Антиобледенительные устройства имеют достаточно простой принцип работы, посредством нагревательного кабеля, пущенного вдоль ската и водосточных желобов, они нагревают поверхность крыш, стимулируя процесс снеготаяния. Система антиобледенения выполняет следующие функции:

• Предотвращение появление сосулек. Сосульки на свесах крыш образуются при резкой смены погоды от оттепели к заморозкам. Термокабель же при понижении температуры не дает воде застывать, нагревая ее и сохраняя в жидком состоянии, чтобы она покидала поверхность крыши по водосточной системе.
• Предотвращение накапливания снежной шапки на поверхности кровли. Зимой на крыше, уклон которой меньше 45 градусов, накапливается достаточно большое количество снега, из-за чего нагрузка на стропильный каркас возрастает. Благодаря устройствам принудительного снеготаяния, состоящих из нагревательных кабелей, снег постепенно подтапливается, поэтому необходимость очищать крышу от наносов появляется редко.

Обратите внимание! Хотя опытные мастера утверждают, что систему принудительного снеготаяния нужно устанавливать на крыши с любым типом покрытия, особенно страдают от образования ледяной корки и сосулек металлические кровли и водосточные элементы, так как металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности.

Воздействие наледи на кровельный материал и крышу

Если уклон крыши меньше 45 градусов, то в зимний период на ней образуется снежная шапка, вес может достигать до 100 кг/м2. Наибольшая снеговая нагрузка приходится на конструкции с углом наклона скатов, равным 30 градусов. Чтобы стропила не деформировались под весом снега, необходимо постоянно выполнять расчистку крыш от снега и сосулек. Без системы антиобледенения накопление снежных масс приводит к следующим негативным последствиям:

1. Повреждение кровельного материала. Во время процесса снеготаяния ледяная корка, образующаяся из-за подтопления снега теплом, выходящим из отапливаемого дома через поверхности кровли, царапает кровельный материал. Впоследствии царапины становятся очагами распространения коррозии.
2. Деформация водосточной системы. Если после оттепели во время активного снеготаяния приходят заморозки, вода, собирающаяся в водосточные желоба крыш, замерзает, приводя к разрывам и деформации элементов водосточной системы.
3. Стихийный сход снега или обрушение сосулек. Без антиобледенительной системы сход снега и сброс сосулек может происходить стихийно с опасностью для проходящих мимо людей.

Важно! Расчет необходимой длины теплового кабеля выполняется, исходя из площади ската, используемого кровельного материала и климатических условий в регионе строительства.

Комплектующие системы

Система антиобледенения относится к сложному электрическому оборудованию, поэтому ее расчет, установку и подключение должны выполнять профессиональные мастера. Так как нагревательные кабели на кровле находятся в постоянном контакте с водой, во избежание коротких замыканий он должен иметь надежную изоляцию и гидрозащиту. В стандартный комплект установки входит:

• Модуль управления. Это «мозги» устройства, которые отвечают за включение и выключение системы принудительного снеготаяния, регулировки температуры.
• Нагревательные кабели. Термокабели укладывается петлями или зигзагом вдоль свесов, ендов и водосточных желобов там, где активнее всего скапливается снег на поверхности крыш.
• Силовые кабели. Силовые кабели отвечают за подвод к нагревающим кабелям электроэнергии, от которой питается система.
• Распределительные коробки.
• Крепежные элементы. С помощью крепежных элементов выполняется фиксация термокабеля на поверхности кровли.

Учтите, что для оборудования системы антиобледенения используют резистивный или саморегулирующийся кабель. Саморегулирующийся кабель снабжается пластиковой матрицей, выделяющей тепло и реагирующей на температуру окружающей среды. Чем теплее на улице, тем меньше он нагревается, а, следовательно, меньше потребляет электроэнергии.

Виды управления

Опытные мастера утверждают, что установка системы принудительного снеготаяния быстро окупается и экономит значительные суммы уже после 1-2 лет эксплуатации. Стоимость комплекта зависит в первую очередь от типа кабеля, так как устройства с резистивными термокабелями обходятся значительно дешевле. Размер экономии также зависит от вида управления системой:

1. Ручное управление стоит дешевле автоматического, но его недостаток – невозможность быстро реагировать на изменение температуры окружающей среды. То есть при использовании ручного управления часть тепла и электроэнергии всегда тратится впустую.
2. Автоматическое управление сразу реагирует на изменения температуры окружающей среды. Оно снабжается датчиками, которые фиксируют температуру поверхности крыши, наличие воды и снега, а модуль управления, исходя из этих данных, регулирует температуру кабеля, чтобы минимизировать затраты на электроэнергию.

Опытные мастера советуют для обогрева водостоков крыш применять саморегулирующиеся кабели, так как они не нуждаются в обогреве постоянно. Затененные участки кровли лучше обогревать более дешевыми резистивными нагревательными элементами.

Антиобледенительная система кровли

Для большинства зданий период «поздняя осень – зима» становится временем испытания на прочность, особенно достается крышам и кровельным покрытиям. С увеличением количества осадков и понижением температуры конструкция кровли, особенно свесы и система водостока, испытывают нешуточную нагрузку от намерзшего льда и снега. Нередко дополнительный вес может составлять десятки и даже сотни килограммов, готовых обрушиться в виде сосулек и мини-лавин на головы прохожих. Убрать снег и лед руками не всегда возможно, поэтому сегодня на крышах все чаще используется антиобледенительная система кровли, позволяющая в автоматическом режиме размораживать и сливать в канализацию практически всю намерзшую влагу.

Что такое система борьбы с обледенением кровли

Современная антиобледенительная система представляет собой несколько десятков или даже сотен метров тепловыделяющего проводника, размещенного на особо опасных участках кровли и элементах водостока, где существует риск скопления и намерзания ледяных глыб.

Конструктивно антиобледенительный комплекс кровли состоит из нескольких основных элементов:

• Электрический нагревательный элемент в виде длинного провода, одножильного или двухжильного, с поверхности которого тепло передается к снежно-ледяным пробкам, наледям и сосулькам;
• Система защиты и управления нагревом. Использование электроэнергии бытовой электросети требует установки дополнительного оборудования УЗО, пакетников, автоматов защиты и регулировки уровня нагрева;
• Система подведения электроэнергии к месту установки нагревательных элементов, по сути, это обычный электрический кабель, помещенный в металлическую или пластиковую гофру.

Логика работы антиобледенительной системы кровли достаточно проста и наглядна. Проводной нагреватель размещается в критически важных местах, там, где образование наледи и глыб замороженного льда представляет угрозу целостности водосточной системы и, главное, элементам кровли. Например, за две недели ежедневного снегопада в 1-2 мм/сутки на свесах крыши скапливается лед в количестве до 30 кг на метр длины карниза, что может привести к срыву кровельного покрытия и разрушению силовых элементов кровли.

Нагревательный провод антиобледенительной системы подключается к клеммам распределительной коммутационной коробки, установленной на чердаке или под свесом кровли. Здесь же монтируется датчик температуры воздуха. Электроэнергия к распределительной коробке подводится с помощью силового кабеля, уложенного внутри здания. Управляет подачей электроэнергии система контроля, она автоматически включит нагрев при снижении температуры воздуха ниже +5 о С.

Варианты нагревательных элементов антиобледенительной системы

Для разогрева намерзшего льда потребуется обеспечить подведение к ледяной корке достаточно большого количества энергии, причем сделать это необходимо наиболее безопасным способом. Для самых простых антиобледенительных систем для кровли используются два типа нагревательных элементов:

1. Тонкая нихромовая нить во фторопластовой оболочке, иногда с медной оплеткой, но всегда обязательно с высокопрочным покрытием из модифицированного каучука. Такие системы нагрева кровли называют резистивными, так как тепло выделяется благодаря высокому сопротивлению жилы NiCr сплава;
2. Второй тип обогревающего проводного элемента называют саморегулирующимся. Конструктивно провод представляет собой две медные жилы, запечатанные в композитную проводящую оболочку. При подаче напряжения ток протекает по перемычке-мостику между жилами, что позволяет очень просто регулировать потребную тепловую мощность при проектировании антиобледенительной системы.

Тепловое выделение кабеля составляет порядка 5-20 Вт/м длины проводника, то есть, для работы системы антиобледенения крыши на одном квадратном метре кровли понадобится уложить не менее 15 м кабельного нагревателя. Электрические антиобледенительные системы проектируют, исходя из расхода 300 Вт/м 2 обогреваемой поверхности. Для металлических крыш этот показатель увеличивают на 30%.

Основные различия в устройстве

Резистивные нагревательные провода выпускаются в одножильном и двужильном исполнении. Стоимость первого типа заметно дешевле двужильных, они имеют большую площадь рассеивания тепла и, по заявлениям производителя, обладают исключительно высокой надежностью и безопасностью. Для монтажа антиобледенительной системы необходимо уложить на кровле две одинаковые по длине нитки нагревательного кабеля и соединить их в коммутационной коробке.

Если при аварии, например, обрыве или разрушении водостока, одна из ниток была оборвана или перебита, то для восстановления достаточно уложить новый одножильный провод. Для двужильных антиобледенительных схем пришлось бы менять дорогой двужильный кабель, но зато такая схема проще в монтаже и эксплуатации.

Резистивная антиобледенительная система всегда работает под управлением блока контроля и регуляции. Обогревающий кабель всегда выпускается в виде провода стандартной длины. В зависимости от требуемого количества тепла для схемы антиобледенения кровли регулятор изменяет рабочее напряжение на клеммах. Такое решение позволяет сделать антиобледенение крыш очень простым, но не всегда удобным. Например, для небольших по площади свесов кровли стандартной длины провода может быть слишком много, с избытком. Укоротить кабель невозможно, поэтому приходится выкладывать лишние метры нагревателя самыми замысловатыми змейками и зигзагами.

Но в этом случае нагревающий провод обязательно помещается в теплорассеивающий медный или алюминиевый чехол, обеспечивающий отличный отвод тепла и предупреждающий перегрев нихромовой нити.

Другое дело — саморегулирующийся нагреватель. Стандартный отрезок можно без ущерба работоспособности разрезать на несколько фрагментов и уложить их в требуемом порядке на кровле. При том что саморегулирующийся кабель почти втрое дороже резистивного, спрос на подобное антиобледенительное устройство всегда велик. Прежде всего, из-за того, что использование саморегулирующейся антиобледенительной системы позволяет существенно экономить электроэнергию. Такое антиобледенение кровли подходит для местности с высокой влажностью воздуха, но умеренными морозами, резистивные антиобледенительные системы лучше всего использовать в высоких широтах с сильными морозами и снегопадами.

Монтаж элементов антиобледенительной системы

Сборка элементов антиобледенительной системы выполняется в три этапа. Первоначально необходимо провести питающий силовой кабель на крышу дома и закрепить на коммутационной коробке. Независимо от исполнения, сетевой кабель должен быть уложен в выделенный канал в конструктивных элементах стен и кровли здания или закреплен в стальном гофре. Коробка и кабель крепятся на выносном штативе или подставке на высоте не менее 40 см так, чтобы слой снега на кровле не закрывал доступ к ним.

На втором этапе укладывается нагреватель антиобледенительной системы на скатах кровли. Наиболее простой способ – уложить провод зигзагом или змейкой в полосе шириной 50 см. Важно, чтобы нагреватель не касался кровельного покрытия, даже если кровля покрыта профлистом или металлочерепицей. Для этого провод крепят на пластиковых или металлических пистонах на высоте 10-15 мм над поверхностью кровельного покрытия.

На третьем этапе выполняют обустройство антиобледенительной системы для водосборных желобов, сборной улитки, ендовы, водосточных труб и приемного окна дождевой канализации. Чтобы закрепить нагреватель по желобу, используют оцинкованные перемычки-подвесы, укладываемые на борта лотка. Между дном желоба и кабелем должен быть зазор не менее одного сантиметра.

Для приемной воронки или улитки кабель сворачивают в два-три витка и фиксируют оцинкованной планкой-подвесом. Чтобы обеспечить работу антиобледенительной системы в водосточной трубе, нагревающий кабель закрепляют на металлическом тросе и подвешивают внутри слива. На выпускном патрубке трубы дополнительно делают два-три витка. Аналогичным способом выполняется подогрев ендова. Для приемного окна дождевой канализации подогрев выполняют отдельным кабелем, подключенным к домашней сети.

Заключение

Для того чтобы оценить практическую пользу от использования антиобледенительной системы, можно выполнить самый примитивный расчет и сравнение затрат. Например, стоимость простой польской системы водостока для дома с 7 метровыми скатами составит 550 долл. Производитель дает гарантию на работу всех элементов водостока на 10 лет, при условии наличия антиобледенительной системы. Без нее водосток выходит из строя, размерзается и лопается на третий год эксплуатации.

Стоимость самой дешевой резистивной обледенительной системы составляет 5 долл. за метр длины плюс 10 долл. на питающий кабель. Для двух семиметровых свесов потребуется 8м 2 обогреваемой площади кровель. Получается почти 90-100 м на свесы и 25 метров на водосток. Общая цена 635 долл. Переплатив менее ста долларов, можно увеличить гарантию на водосток до искомых 10 лет и сэкономить на приобретении новых водостоков почти 1000 долл.

К недостаткам электрических систем можно отнести только повышенный расход электроэнергии, поэтому современные антиобледенительные схемы для кровли, как правило, имеют встроенную автоматику, регулирующую нагрев в зависимости от погодных условий.

Обогрев кровли: что такое кабельная система антиобледенения и как ее устанавливать

Массивные сосульки и тяжелые пласты снега на крышах домов в зимний период – это не только мало эстетично, но и весьма небезопасно. Они представляют серьезную угрозу здоровью и жизни людей, целостности транспортных средств. Кроме того, такие «образования» чреваты преждевременным разрушением кровельного покрытия, порчей фасада, возникновением трещин в перекрытиях. Поэтому вопрос эффективного устранения наледи на крыше невероятно важен и серьезен.

На сегодняшний день самым оптимальным способом решения данной проблемы является установка кабельной системы антиобледенения. Система абсолютно незаметна и работает в автоматическом режиме; благодаря датчикам влажности и температуры она включается и отключается, расходуя ровно столько энергии, сколько необходимо.

Первая и основная причина образования наледи на крыше – плохо изолированный кровельный пирог. Он допускает высокие теплопотери, поэтому на поверхности самой кровли может устанавливаться положительная температура несмотря даже на отрицательные показатели температуры наружного воздуха. В результате снег тает, образовавшаяся вода стекает в водосток. Но он-то лишен «паразитного» обогрева, поэтому там жидкость замерзает, образуя ледяной валик. А далее вода просто переливается через этот валик и замерзает уже на краю кровли, формируя пресловутые сосульки.

Второй причиной обледенения кровли являются естественные суточные и сезонные перепады температур. Сложная конструкция крыши также может провоцировать образование наледи.

Системы антиобледенения — эффективное средство для предохранения фасадов, водостоков и желобов от разрушения. А еще они помогают сохранять эстетичный вид здания в течении всего периода эксплуатации

Почему система снеготаяния – лучший выбор?

Борьбу с наледью на крыше ведут различными способами. Однако только кабельный электрообогрев кровли считается по-настоящему эффективным и безопасным методом. Если оборудование будет установлено правильно, с соблюдением всех технологических нюансов, о проблеме с сосульками можно будет забыть.

Механический и химический методы проигрывают кабельной системе антиобледенения во многом. Первый, хоть и является наиболее распространенным и наименее затратным, требует применения спецтехники и приглашения специалистов, обученных работам на высоте, что не всегда удобно, да и в «долгосрочной перспективе» этот вариант не так уж дешев. К тому же, ломами и лопатами можно серьезно повредить кровельный материал и водосточную систему. Второй же заключается в нанесении на соответствующие поверхности особых эмульсий, которые мало того, что дорого стоят, так еще и нуждаются в периодическом обновлении (как правило, несколько раз за сезон).

Поэтому вывод очевиден, система антиобледенения кровли – наиболее простое и надежное решение проблемы наледи на крыше, не требующее регулярных трудовых затрат. И, как показывает практика, ее установка окупается сполна.

Если расчет системы антиобледенения будет произведен правильно, а комплектующие будут отличаться высоким качеством, то ее работа будет эффективной в независимости от погодных условий

Кабельный обогрев способен охватить все проблемные зоны кровли:

• водосточные трубы;
• желоба;
• воронки;
• ендовы;
• лотки для сбора воды;
• капельники;
• снегозадержатели.

Причем полный обогрев крыши совсем не обязателен. Как правило, укладка нагревательных элементов в самых проблемных местах, где скопления льда и снега максимальны, избавляет от проблемы наледи всю площадь кровли.

Стоит также отметить следующие достоинства систем антиобледенения: малые эксплуатационные затраты, недопущение скопления дождевой и талой воды, а также совместимость с плоскими кровлями.

Основные элементы систем «антилед»

Ключевой элемент систем снеготаяния – это, естественно, кабель. Его мощность может быть либо линейной (постоянной), либо саморегулирующейся (меняющейся в зависимости от погодных условий).

Применение резистивного кабеля, обладающего постоянной мощностью, имеет определенные недостатки. Поскольку разные участки кровли имеют разные потребности в тепле, может получиться так, что кабель в определенных местах будет перегреваться, а для ряда зон ему попросту не хватит мощности. Если в силу ограниченности в средствах вы остановились именно на резистивном кабеле, следует обеспечить должное внимание точному расчету его длины для обеспечения нужной мощности.

Стоит помнить, что резистивный кабель требует постоянного «ухода»: засыпанный мусором или листьями он, вследствие перегрева, может перегореть.

Саморегулирующийся кабель – вариант более дорогой, но и более практичный. Он умеет подстраиваться под каждый конкретный участок кровли, очень удобен в монтаже, сокращает энергозатраты. Так как саморегулирующийся кабель не склонен к перегреванию, то и в дополнительном обслуживании он не нуждается – а это весомый плюс.

Выбор мощности системы обогрева кровли зависит в первую очередь от качества изоляции крыши. Максимальной мощности требует т.н. «горячая крыша», чердак под которой используется либо как жилое помещение, либо для разводки отопительной системы

Также система антиобледенения кровли включает: датчики, термостаты, пускорегулирующие компоненты, шкаф для аппаратуры и сигнальный кабель.

Принцип работы кабельного обогрева

Основная задача электросистем снеготаяния – освобождение пути для стока талой воды и сопровождение ее до нижнего сегмента водосточных труб при любых температурных показателях. Кабельный обогрев должен работать, пока полностью не прекратится снеготаяние на кровле. А скорость протекания этого процесса зависит от различных факторов:

• конструкции самой кровли;
• температуры воздуха;
• качества кровельного пирога, количества выделяющегося «паразитного» тепла;
• силы ветра;
• влажности и др.

Поэтому алгоритм функционирования системы управления подогревом вполне понятен: с помощью датчиков влажности и температуры она производит мониторинг всех возможных изменений и включает обогрев лишь в нужный момент, экономя электроэнергию. Не тратить энергоресурсы понапрасну очень важно, поскольку суммарная мощность кабельного обогрева кровли может быть довольно большой.

Как только температура наружного воздуха попадает в рабочий диапазон системы, она включается на заданный таймером временной промежуток. По истечении отведенного времени автомат отключается, а в работу вступают датчики воды и осадков. Если последних слишком много, включается подогрев крыши, водостоков и лотков. После прекращения осадков сама кровля перестает обогреваться, а вот обогрев труб и лотков еще продолжает функционировать некоторое время для того, чтобы постепенно стекающая талая вода не смогла замерзнуть в водосточной системе. Все включения и отключения происходят в автоматическом режиме – никаких лишних хлопот.

Монтаж систем снеготаяния и антиобледенения

Произвести установку системы антиобледенения своими руками крайне проблематично, поскольку для правильного подключения и регулировки автоматики требуются специальные знания и умения. Кроме того, при монтаже системы обогрева водостоков зачастую требуются услуги промышленного альпинизма. Поэтому желательно, все-таки, доверить эту работу грамотным профессионалам.

В общем же, система кабельного обогрева кровли монтируется в три этапа. На первом укладывается и крепится греющий кабель. На втором происходит монтаж автоматики и датчиков. Автоматика направляет ток по кабелю в нужный момент, а датчики передают информацию о «погоде» на кровле. На третьем этапе производятся пуско-наладочные работы. Обязательно должно быть измерено сопротивление во всех кабелях системы, установлено заземление, проверено срабатывание аварийного отключения. Только после тщательного мониторинга всех параметров и проверки исправности оборудования кабельная система обогрева кровли может быть допущена к эксплуатации.

Монтаж кабельной системы обогрева кровли сопряжена с определенной опасностью: не имея опыта высотных работ, лучше не браться за его самостоятельное выполнение

Произвести приблизительный расчет кабельной системы антиобледенения для своего дома можно с помощью специальных онлайн-калькуляторов. Задав в соответствующих полях нужные параметры системы можно узнать примерную ее стоимость.

Некоторые нюансы, которые необходимо учитывать:

1. Надежно закрепить кабель поможет перфорированная монтажная лента либо хомуты. При использовании хомутов очень важно производить аккуратное их затягивание.
2. Для определения шага укладки кабеля должны быть произведены соответствующие расчеты.
3. В нижней части водосточных труб рекомендуется укладка большего числа витков кабеля.
4. Если водосточные трубы уходят прямо в ливневую канализацию, подогревать их необходимо аж до точки промерзания земли в данном регионе.
5. Проходящие внутри здания водосточные трубы нуждаются в обогреве лишь в верхней части.

Системы для стаивания льда и снега способны служить верой и правдой годами. Новых вложений требуют крайне редко. Ежегодный профосмотр перед стартом зимнего сезона — единственное условие их успешной эксплуатации.