Как выбрать и изготовить греющий кабель для обогрева водосточных труб

Поддерживать функциональность трубопроводных систем в осенне-зимний период помогает греющий кабель для водосточных труб. Элемент позволяет предотвратить деформирование желобов, разрыв труб, скопление наледи. Конструкции подразделяются на зональные, последовательные, резистивные и т.д.

Зоны подогрева  водосточных систем

Зимой, из-за воздействия низких температур ряд зон на крыше оказываются в экстремальных условиях:

  1. Стык стены с крышей. В этой зоне наблюдается наиболее высокая температура за счет поднимающегося тепла из окон дома и утечек его через стены и потолочное перекрытие. Снег здесь активно тает, а образовавшаяся влага способна протекать под крышу и ускорять гниение стропильной системы и верхней части стен.
  2. Кровельный свес или козырек крыши. На свисающую часть кровли тепло не распространяется, а холод делает свое дело. Стекающая вода превращается в лед. В результате на краю крыши образуется наледь и растут сосульки. Ходить под такой крышей просто опасно для человека.
  3. Водосток. В водосточной трубе остается влага. При замерзании вода резко расширяется, что приводит к деформации металла и даже к его разрыву.
  4. Застойные зоны нестандартной крыши. Наличие ендов, башен и других сложных элементов, создают участки, где накапливается снег, а он постепенно подтаивая проникает в чердачное помещение.
  5. Мансардное окно. Они часто подвергаются обледенению, а устранить проблему можно разогревая находящиеся рядом водосточные трубы и край кровли.

Таким образом, на кровельной части дома имеются характерные зоны, где зимой появляется повышенная опасность для конструкции и людей.

Антиобледенительная система необходима на краю кровли, воронке водостока и в застойных зонах сложных крыш.

Материалы необходимые для системы обогрева кровли и водостока

Для того чтобы установить греющую систему нужно закупить целый ряд элементов, без которых система не будет нормально функционировать. Вам понадобятся следующие материалы:

  • крепежные элементы;
  • щит управления, который состоит из таких элементов: устройство защитного отключения, трехфазный защитный автомат четырехполюсного контакта, сигнальной лампы, автомата для защиты управляющего термостата, однополюсный автомат, который будет служить защитой для каждой фазы;
  • терморегулятор. Кабельная система может регулироваться устройствами двух типов, таким как терморегулятор. Данным прибором включается система обогрева на заданную ему температуру. Как правило, нормальный диапазон устанавливается в районе от -8 до +3 градусов. Другой тип регулировки – это метеостанция. Этим компонентом можно не только устанавливать необходимую температуру, но и вычислять уровень осадков и таящего снега на крыше. В комплекте с температурным сенсором входит и датчик влажности. Хотя существуют такие метеостанции, которые оснащены не только сенсором таяния, но и сенсором осадков.

В том случае, когда потребитель решит воспользоваться кабельной системой с обычным терморегулятором, ему придется самостоятельно включать и выключать механизм при наличии и отсутствии осадков. Работая с метеостанцией процесс, будет полностью автоматизированной. Хозяевам не придется самостоятельно включать и выключать механизм. Однако если учитывать что второй вариант намного дороже предыдущего, то все его достоинства могут быть не столь важными, если вопрос стоит в экономии.

Особенности выбора управляющей автоматики

Электрический монтаж имеет несколько видов. Выбор схемы подключения через контроллер влажности и температуры автоматического типа наиболее оправдан. Система получается полностью автоматизированной благодаря датчикам влажности, установленным в тех местах крыши, где чаще всего скапливается снег и талый лед. Автоматический блок управления и саморегулирующиеся кабели приводят к высокому КПД системы и экономии электроэнергии. Возможно подключение через датчик воздуха или терморегулятор. Такая система использует лишь один параметр в своей работе — температуру воздуха. А вероятность образования льда уже не учитывается. Ручное подключение — это наиболее дешевый способ, но требует постоянного внимания и контроля за погодными условиями.

Обогрев крыши и водостоков является относительно недорогим и качественным вариантом защиты здания в сложных климатических условиях и при сезонных переменах погоды.

Требования к системам обогрева крыш

При проектировании систем антиобледенения необходимо учесть следующие требования:

  • Греющие кабели должны быть сертифицированы по стандартам пожарной безопасности. Для систем антиобледенения выбирают нагревательные элементы для наружной прокладки. Они имеют герметичную оболочку и армирующую оплетку.
  • Система должна комплектоваться УЗО или дифавтоматами для защиты от токов утечки и коротких замыканий.
  • Система должна иметь датчик и настраиваемый регулятор включения и отключения в зависимости от температуры воздуха и поверхности покрытия.
  • Нагревательные элементы устанавливают по всему пути удаления воды, включая сборные лотки и водосточные трубы.
  • Все электрические элементы системы обогрева кровли должны иметь степень пылевлагозащищенности не менее IP66.

Греющие элементы располагают на плоских участках, на стыках скатов крыш сложной конфигурации. В большинстве случаев достаточно установки греющих кабелей вдоль карнизов, в водосточных трубах и внутри лотков.

Суммарную мощность подбирают по таблице

Места расположения греющих кабелей Суммарная мощность греющего кабеля на кровле над неотапливаемым чердаком. Вт/м2, Вт/ м Суммарная мощность греющего кабеля на крыше над теплым помещением Вт/м2, Вт/м Удельная мощность греющего кабеля Вт на погонный метр
Вдоль карниза и ендовых 180-300 300-400 15–50
Пластиковые лотки 30-40 40-50 15–50
Металлические желоба 30-40 50-70 15–50
Водосточные трубы 40-50 50-70 15–50

В таблице приведены примерные значения для умеренной климатической зоны. При проектировании антиобледенения необходимо учитывать среднегодовой уровень осадков и суточный перепад температур.

Как рассчитать систему обогрева

Специалисты советуют выбирать для системы обогрева кровли и водостоков кабели мощностью не меньше 25-30 Вт на метр. Нужно знать, что греющие кабели обоих типов используются и для других целей. Для обустройства теплых полов, например, но их мощность намного ниже.

Перед тем, как приступить к расчетам мощности, нужно определиться с тем, как будут обогреваться все элементы системы. На рисунке представлены примеры возможной организации обогрева желобов и водостоков

Потребляемая мощность оценивается в активном режиме. Это период, когда система работает с максимальной нагрузкой. Длится он суммарно от 11 до 33% всего периода холодов, который условно длится с середины ноября до середины марта. Это средние значения, для каждой местности они разные. Мощность системы нужно вычислять.

Для ее определения необходимо знать параметры водосточной системы. Приведем пример расчетов для стандартной конструкции с сечением вертикального водостока 80-100 мм, диаметр трубы-желоба 120-150 мм.

  • Нужно точно замерить длины всех желобов для стока воды и сложить получившиеся величины.
  • Результат необходимо умножить на два. Это длина кабеля, который будет проложен по горизонтальному участку системы обогрева.
  • Измеряется длина всех вертикальных водостоков. Полученные величины складываются.
  • Длина вертикального участка системы равна общей длине водостоков, поскольку в этом случае будет достаточно одной линии кабеля.
  • Вычисленные длины обоих участков системы обогрева складываются.
  • Полученный результат умножается на 25. В результате получается мощность электрообогрева в активном режиме.
Читайте также:  Как правильно выбрать саморезы для профлиста по металлу

Такие расчеты считаются приблизительными. Более точно все можно рассчитать, если воспользоваться специальным калькулятором на одном из интернет сайтов. Если самостоятельные расчеты сложны, стоит пригласить специалиста.

Монтаж системы обогрева кровли

Обустройство кровли можно выполнить самостоятельно, если иметь элементарные познания в области электротехники. Человек, способный прочитать электрические схемы, без особого труда справится с монтажомсистемы обогрева .

Ее установка проводится так:

  1. Нагревательные элементы нарезаются в соответствии с размерами зон, для которых они предназначены. В местах, где это необходимо, устанавливаются муфты и переходники. Если сливные трубы имеют значительную высоту, то внутри их монтируется стальной трос, который примет на себя вес греющегопровода .
  2. Нагревательный элемент раскладывается по системе водоотведения. К ее поверхности он крепится клейкой алюминиевой лентой. Такое соединение отличается не только высокой прочностью и надежностью, но и продуктивностью в плане большей площади подачи тепла. Алюминиевая лента сама нагревается от провода . На входе и выходе из стояка применяется более жесткая фиксация болтами или заклепками.
  3. Устанавливаются монтажные коробки. Проводится подключение и разводка проводов по потребителям. Проверяются электрические параметры каждой линии на предмет целостности, надежности изоляции и величины сопротивления.
  4. Монтируются и подключаются сенсоры, датчики, контрольные и измерительные приборы. Устанавливает блок (шкаф, щит) управления.
  5. Подводится силовой кабель, обеспечивающий питание системы. Аппаратура подключается к электричеству. Проверяется работа всех систем и механизмов. Особое внимание обращается на надежность работы защитных устройств.

Правила монтажа саморегулирующегося греющего кабеля с оплеткой (если кабель без оплетки – пункты 2 и 6 следует исключить)

После того как все приборы и устройства подключены и проверены, проводится их настройка.

Система обогрева нуждается в периодическом обслуживании. Оно заключается в регулярном осмотрегреющего кабеля и монтажных коробок. Обнаруженный мусор немедленно удаляется. Отклеившиеся алюминиевые ленты заменяются новыми. Перед началом зимы система в обязательном порядке испытывается на работоспособность. В целях профилактики и безопасности изношенные секции нагревательных элементов обновляются. Если следовать этим правилам, то система обогрева кровли и водостоков будет качественно выполнять свои задачи на протяжении нескольких десятков лет.

Особенности монтажа

Крепление греющего кабеля в водосточных трубах выполняется с помощью:

  • ленты монтажной;
  • зажимов, скоб из прочных полимеров.

Установка системы обогрева водостоков выполняется:

  • на краю крыши;
  • в местах стыковки скатов;
  • на линии пересечения стеновых блоков и кровли;
  • в системе горизонтальных желобов;
  • в водостоках, расположенных вертикально.

Способы монтажа и крепежные элементы греющего кабеля в водосточных трубах зависят от месторасположения. Провод по краю крыши выкладывается в форме змейки выше края внешней стеновой панели на 30 см. Высота разбега укладки составляет 0,6-1,2 м.

При креплении провода на металлической черепице виток термокабеля фиксируется в нижних точках линии.

При установке провода на фальцевую кровлю необходимо пропустить кабель по внешнему шву, затем спустить по водостоку до следующего соединительного шва. Технологию соединения повторяют до завершения линии обогрева.

Средства для обогрева водостока и кровельного свеса

Для предотвращения образования наледей в настоящее время используются различные системы обогрева водостоков и кровли, но в основе практически каждой из них лежит применение специального греющего кабеля и средств автоматики.

Рассмотрим подробнее, какие виды греющего кабеля и регулирующего оборудования существуют, какие из них будут предпочтительнее для выбора.

Какой греющий кабель выбрать

Существует два основных типа греющих кабелей для кровли и водостоков:

Резистивный кабель. На практике представляет собой обычный кабель, состоящий из металлической жилы и изоляции. Резистивный кабель обладает постоянным сопротивлением, постоянной температурой нагрева при эксплуатации и неизменной мощностью. Нагрев кабеля происходит от подключенной к электричеству замкнутой цепи. 

Конструкция (схема) резистивного греющего кабеля

Саморегулирующийся кабель для обогрева водостоков и кровельных свесов более технологичен. Он состоит из греющего саморегулирующегося элемента (матрицы), реагирующего на температуру окружающей среды (водосточной трубы) и меняющего в зависимости от этого свое сопротивление и, соответственно, степень нагрева, а также изоляционной оболочки, оплетки и наружной оболочки.

Читайте также:  Использование рубероида для гидроизоляции фундамента

Каждый из видов греющих кабелей способен обеспечить одинаково эффективный обогрев крыши и водостоков. Однако каждый из них обладает свойственными только ему преимуществами. Так, главным достоинством резистивного кабеля является его намного более низкая цена в сравнении с саморегулирующимся. При этом второй вид более эффективен в плане потребления электроэнергии и неприхотлив к условиям прокладки.

При повышении температуры на улице в матрице кабеля понижается количество проводящих ток путей, благодаря чему мощность и количество потребляемой электроэнергии падает. Температура саморегулирующего кабеля также снижается. Все это позволяет избежать необходимости в использовании датчика температуры, автоматически регулирующего работу кабеля.

Совет от профессионала: Наиболее эффективной по соотношению стоимости и качества принято считать комбинированную систему греющих кабелей. Обычно в кровельной части системы используют недорогие резистивные кабеля, тогда как обогрев водостоков и желобов обеспечивается саморегулирующимися кабелями.

Конструкция (схема) саморегулирующегося греющего кабеля Devi

Что касается расчета энергопотребления и выбора мощности греющих кабелей, то здесь нормой для изделий резистивного типа является кабель мощностью в пределах 18-22 Вт на погонный метр, для саморегулирующихся – 15-30 Вт на метр. Однако следует учесть, что в случае наличия водосточной системы из полимерных материалов мощность кабеля не должна превышать 17 Вт на метр погонный, иначе есть риск повреждения водостока вследствие чрезмерно высокой температуры нагрева.

Состав системы обогрева водостока и кровли

Помимо, собственно, греющих кабелей, системы обогрева также состоят из следующих основных компонентов:

  • Крепежных элементов.
  • Щита управления, обычно состоящего из:
  1. входного трехфазного защитного автомата;
  2. устройства защитного отключения, как правило, 30мА чувствительностью;
  3. четырехполюсного контактора;
  4. однополюсных автоматов защиты на каждую фазу;
  5. автомата защиты цепи управления термостата;
  6. сигнальной лампы.

Компонентов распределительной сети:

  1. силовых кабелей, служащих для питания греющих кабелей;
  2. сигнальных кабелей, соединяющих датчики термостатов с блоком управления;
  3. монтажных коробок;
  4. муфт, обеспечивающих герметичность соединений и законцовок всех типов кабелей.

Схема подключения греющего кабеля

Терморегулятора. Регулировка работы кабельной системы обогрева может осуществляться при помощи устройств двух типов:

  1. Собственно, терморегулятора. Данный прибор призван включать в работу систему обогрева в заданном диапазоне температур. Обычно рабочий диапазон устанавливается в пределах -8..+3 градуса.
  2. Метеостанции. Помимо определенного диапазона температур, метеостанция способна осуществлять контроль наличия осадков и их таяния на крыше. В состав станции входит не только температурный сенсор, но и датчик влажности, а некоторые метеостанции оснащены одновременно и сенсором осадков, и сенсором таяния (влажности).

При использовании в кабельной системе обычного терморегулятора, пользователю потребуется самостоятельно включать систему в работу при наличии осадков и выключать при их отсутствии. Метеостанция же позволяет полностью автоматизировать процесс работы системы и даже запрограммировать задержки ее отключения по времени. В прочем, по стоимости обычные терморегуляторы существенно более выгодны.

Выводы и полезное видео по теме

Пошаговый процесс разделки кабеля, заделки свободного конца и присоединение питающего провода в следующем ролике:

Подключение греющей системы к силовому проводу и дополнительное наружное утепление трубы:

Особенности монтажа греющей системы внутрь трубы в следующем видео:

Правильно подключенный кабель обеспечит комфортное использование коммуникаций в загородном доме или на даче даже в морозные зимние дни.

При наличии инструкции, небольшого опыта проведения электромонтажных работ и комплектующих подключить греющую кабельную систему можно собственноручно. Особенно, если купить готовый комплект, в котором выполнена герметичная концевая заделка и подключен силовой провод с вилкой.