Как устроена антиобледенительная система кровли и водостоков своими руками? Обзор и Монтаж

Для чего устанавливают системы антиобледенения?

Отрицательная температура негативно влияет на водосточные каналы. Зимой трубы подвержены большой нагрузке, особенно, когда с крыши сходит много снега. Также система водостока оказывается под нагрузкой из-за скопления льда в желобах. Самым эффективным методом решения проблемы является создание системы антиобледенения крыши, и водосточных каналов. Для этого в желоба прокладывают электрические провода, при нагревании, вода не замерзает, а удаляется из канала. При низкой температуре воздуха, вода в желобах кристаллизуется, это приводит к неправильной работе стока.

1. Пропускная функция желобов снижается в несколько раз, так как нарастающая ледяная корка мешает выходу жидкости. 
2. При замерзании, увеличивается объем воды, это способствует повреждению труб или соединений. 
3. В результате скопления различного мусора, в желобе может возникнуть ледяная пробка, которая препятствует стоку воду. Вода начинает стекать через желоба по стенам, и фундаменту, система работы водоотвода считается нарушенной. 

Чтобы соорудить антиобледенителльную систему, необходимо провести специальные кабели, которые будут нагревать кровлю, и водосток. При этом не образуется наледь, а система стока работает в полноценном режиме. Для регулирования температуры нагрева, устанавливают специальные датчики или терморегуляторы.

Правила эксплуатации систем противообледенения

Соблюдение предписаний по эксплуатации обогревательных контуров гарантирует длительность и безотказность работы системы. Монтаж контура рекомендовано доверять квалифицированным работникам, прошедшим специализированную подготовку. Желающим приложить собственные усилия в деле сооружения никто не гарантирует успешного результата и замены испорченных составляющих.

Устройство контура необходимо завершить до выпадения первых твердых осадков. Целесообразно выбрать для монтажных работ позднюю осень. Опоздание может повлечь образование снежных наростов и закупорку водосточных систем. Для того чтобы привести в рабочее состояние обледеневшую систему потребуется очистка ее компонентов ото льда.

Выполнять очистку элементов системы следует с особой осторожностью, т.к. любое неосторожное движение может привести к нарушению изоляции

Это наиболее распространенная причина выхода из строя контура обогрева в целом. На поврежденные от механического воздействия компоненты гарантия не распространяется.

Прошедшие обучение систем монтажники кабельного обогрева в процессе работы выставляют наиболее подходящий диапазон, ориентированный на местные климатические факторы. Если устраивать контур антиобледенения, а также определять температурные границы будете своими руками, то действовать следует с точным соблюдением инструктажа производителя.

Обогрев крыши и водостоков: как это работает

Кровля и водостоки находятся в безопасности и могут нормально выполнять свои функции ровно до того момента, пока температура воздуха не достигнет отрицательных значений. После этого начинается процесс кристаллизации воды, который сопровождается негативными явлениями:

• на поверхности желобов и труб образуется наледь, которая снижает их пропускную способность и препятствует отводу осадочных и талых вод с крыши;
• переход жидкости в твёрдое состояние сопровождается увеличением объёма, что чревато повреждением кровли и водоотводящей магистрали;
• ухудшение эффективности водостоков и, как следствие, накопление воды на крыше, является причиной протечек во время активного таяния снега;
• образование пробок в трубах приводит к тому, что вода начинает стекать по стенам и фундаменту, ухудшая внешний вид строения и способствуя его разрушению.

Чтобы система отвода осадков успешно работала даже в самый сильный мороз, в наиболее ответственных местах монтируют электрические нагреватели. Они предупреждают скопление снега и появление ледяной корки, способствуя снижению механической нагрузки на крышу и не допуская заторов на пути талой воды.

Основной функцией системы антиобледенения является предотвращение накопления снега и льда на потенциально опасных участках крыши

Чаще всего греющими кабелями оборудуют следующие элементы водостоков:

• снегозадержатели;
• сборные лотки и воронки;
• желоба;
• вертикальные трубы.

Кроме того, электрическим обогревом оснащают зоны сбора стоков у ливнёвок, а также лотки и другие элементы дренажной системы.

Устройство системы антиобледенения

Принцип обогрева крыш и водостоков во многом сходен с функционированием тёплых полов. Главным элементом электрической системы антиобледенения является нагревательный контур, который включает одну или несколько секций греющего кабеля, а также крепёжные и изолирующие элементы для его монтажа. Работоспособность электронагревателей обеспечивают силовые и сигнальные кабели, а также разнообразные переключающие и коммутирующие устройства. Для управления нагревом используется терморегулятор, датчики температуры и влажности, реле времени и аппаратура защиты (безопасности). Включение системы антиобледенения может выполняться в простом или интеллектуальном режиме, который предусматривает синхронизацию с метеостанцией.

Работа системы обогрева крыш и водостоков в автоматическом режиме возможна благодаря блоку управления (термостат или метеостанция) и датчикам, которые отслеживают состояние окружающей среды

Принцип действия

Работа обогревающего контура отличается простотой и надёжностью. Включение нагревателей происходит по сигналам с датчиков температуры и влажности, которые устанавливают в затенённых местах и верхних точках водостоков. При падении температуры воздуха ниже установленного значения, термодатчик даст команду на включение нагревателей. Однако подача напряжения к кабелю произойдёт только в случае определённого состояния датчика влажности. Обогрев включится лишь при низких значениях влажности, свидетельствующих о замерзании жидкости. Подача питания прекратится тогда, когда сигнальный сенсор окажется в воде. Подобный алгоритм предотвращает работу системы вхолостую и способствует её экономичности.

Работоспособность систем «антилёд» обеспечивает греющий кабель .который укладывают по краю крыши, в водостоках и других местах возможного скопления снега и льда

Способы, препятствующие появлению обледенения.

Существуют следующие способы, снижающие интенсивность наледеоразования:

1. Создание эффекта «холодной» крыши. Крыша считается «теплой», если снег на ней начинает таять при -10 °С. За счет утепления и вентиляции чердачного пространства прекращается нагрев верхнего перекрытия от обогреваемых комнат. Снег просто лежит на полотне и не превращается в глыбы льда.
2. Организация самоочистки поверхности. Кровли с углом наклона более 30 градусов считаются самоочищающимися. Зимние осадки на них долго не задерживаются и практически сразу скатываются в низ. Но водосточные желоба и трубы все равно, без специального покрытия или принудительного обогрева, будут покрываться льдом.
3. Периодическая чистка обледеневших участков. Очистка крыши от наледи процесс трудоёмкий и опасный для исполнителя, так как лед прочно удерживается за неровности покрытия, а работа выполняется в верхней части здания. Так же в процессе механической чистки может произойти повреждения защитного слоя. Перед проведением подобных мероприятий часть территории, на которую могут попасть сбитые сосульки, обязательно ограждается.
4. Нанесение специального покрытия. Прочное сцепление льда и снега с материалом кровли обеспечивается за счет хорошей смачиваемости указанных компонентов. Для снижения адгезии, крыша и водостоки могут быть обработаны гидрофобным составом, что позволит каплям воды, снежинкам, под действием силы тяжести и ветра, свободно удалятся с поверхности.
5. Применение систем обогрева кровли и водостоков. Принудительный обогрев верхней части здания является самым эффективным способом борьбы с обледенением. Не популярность систем среди обычного обывателя обусловлена высокой стоимости компонентов и монтажных работ, а так же дополнительным расходом электроэнергии. В основном обогрев кровли устанавливается на промышленных сооружениях в целях безопасности персонала и в индивидуальных архитектурных постройках с систематическим обмерзанием крыши и водостоков.

Необходимость обогрева водосточных систем

Схема крепления кабеля водостока.

Так для чего же устанавливают обогрев водостоков, а не только поверхности кровли? Ответ достаточно прост: чтобы сохранить целостность водосточной системы, нужно позволить талой воде беспрепятственно сойти с крыши. Кабельный электрический обогрев необходимо устанавливать в следующих местах:

• водосточные желоба;
• карнизы на кровле;
• , элементы желобов, места вокруг них;
• водосточные трубы на всем их продолжении;
• дренажные лотки, водосборники;
• по линии ендов, стыков отдельных участков крыши.

При этом обогрев водостоков должен быть спланирован вместе с обогревом всей крыши, так как по отдельности они будут неэффективными, да и просто бесполезными. Конструкция антиобледенительных систем включает в себя не только греющие секции из кабелей, но и терморегуляторы, датчики, систему распределителей, пульт автоматического управления.

Опасность обледенения или откуда на крыше берутся сосульки

Многих волнует вопрос образования наледи и еще больше – ее устранения, но далеко не все знают, отчего сосульки возникают на краю кровли в зимний период, ведь для этого снегу нужно растаять. Процесс образования наледи прост: снежинки, попадая на теплую крышу, тают и постепенно стекают на ее край. А вот он-то уже холодный, и поэтому вода замерзает. Так и появляется наледь, которая вытягивается вниз в виде сосулек. Она в свою очередь может причинить немало хлопот.

Чаще всего наличие наледи — это свидетельство того, что между температурой подогреваемой и неподогреваемой части крыши слишком велика разница, и причин тому может быть несколько:

Обледенение крыши плохо сказывается на ее целостности

1. Неправильно установленная теплоизоляция. Неправильно утепленная кровля – самая частая причина образования на крыше наледи. Поскольку наибольшая теплопотеря идет именно через крышу, то неудивительно, что снег, лежащий на ней, начинает подтаивать. Проблема плохо утепленной кровли – очень серьезный вопрос, поскольку через пару лет функционирования кровельный утеплитель начнет гнить, на стенах станет распространяться плесень и появится неприятное ощущение сырости. В идеале качественно утепленная крыша в антиобледенительной системе совершенно не нуждается.
2. Климатические особенности региона. Речь идет в данном случае о резких температурных перепадах, которые наблюдаются на значительной территории России. Именно в результате подобных скачков снег начинает таять, а затем резко замерзает.
3. Сложная конструкция крыши. Именно сложные конструктивные элементы на крыше могут спровоцировать «оседание» слишком большого снежного покрова, в результате чего крыша получает дополнительную нагрузку. А при таянии снега могут возникнуть проблемы.

Устройство

Обогрев водостоков – это антиобледенительная система, предохраняющая кровлю от образования ледяной корки, повреждающей покрытие, накапливания снеговой шапки большой массы.

Монтаж устройства с такими функциями является обязательным условием эффективной эксплуатации теплых крыш. Оно состоит из следующих конструктивных элементов:

Устройство систtvs обогрева водостока кровли

1. Кабель. Антиобледенительная система в основном состоит из нагревательных кабелей. Они прокладываются вдоль водосточных желобов, стояков и труб, по всей протяженности карнизов, вокруг водоприемных воронок. Нагревательный кабель находится в трёхслойной оболочке, что позволяет выполнять монтаж в любых погодных условиях. Цена этих элементов зависит от количества защитных слоев и типа оборудования.
2. Датчики. Этим термином обозначают приборы, контролирующие внешние условия. Температурный датчик фиксирует температуру окружающей среды, датчик воды и осадков улавливают наличие или отсутствие дождя. Ориентируясь на показания датчиков, антиобледенительная система решает, до какой температуры и в каких местах нагревать кабель. Выбирая режим работы, она оптимизирует расход электроэнергии.
3. Контроллер. Этот прибор устанавливается внутри дома, обычно около электрического щитка, он регулирует температуру, на которую нагревается кабель. Цена антиобледенительного саморегулирующегося оборудования с контроллером выше, чем настраиваемых вручную.
4. Распределительные коробки. В распределительных коробках осуществляется подключение нагревающего кабеля к силовому проводу, от которого идет электричество. Они должны быть герметичными, так как монтаж выполняется на крыше, где нет защиты от атмосферных осадков.
5. Защитная автоматика. Предохранительное реле, которое делает монтаж и эксплуатацию оборудования безопасными для человека. При скачке напряжения или коротком замыкании реле срабатывает, а антиобледенительная система отключается, чтобы предотвратить удары током.

Схема работы антиобледенительной системы

Монтаж обогрева кровли и водостоков

• Укладка кабеля на карнизе осуществляется змейкой шириной 40-50 см и с шагом между волнами 10-15 см. Другой, более экономичный способ — два ровных ряда кабеля параллельно карнизу, смонтированные через 10 см.
• Если диаметр водосточной системы 50-90 мм, то достаточно одной нитки кабеля, уложенной в желоб или трубу. При большем диаметре следует укладывать два ряда, не менее, чем за 10 см друг от друга.
• Для монтажа греющего кабеля используются специальные клипсы, сетки, тросы и клейкие ленты. Тип крепления зависит от покрытия и места размещения провода. Мягкую кровлю, покрытие плоских крыш и ендовы нельзя повреждать, поэтому используются клеи. мастики и крепежные ленты, а крепление на ребристых металлических листах легко осуществить при помощи специальных клипс.

Монтаж кабеля

ОСТОРОЖНО!
При самостоятельном монтаже греющего кабеля легко совершить ошибку, которая сведет на нет все усилия по обеспечению безопасности зимней эксплуатации крыши.

Типичные ошибки монтажа:

1. Передавливание или перелом провода. Излишнее усилие в месте крепления может привести к повреждению или даже разрыву кабеля.
2. Слабое крепление или крепление на неподходящий материал. Если провод закреплен ненадежно — снег и лед с легкостью сорвут его с места и нарушат целостность системы.
3. Использование кабеля без троса в водосточных трубах. Если в вертикальных трубах не усиливать провод специальным тросом — то под тяжестью наледи и при перепадах температуры он может оборваться.
4. Ошибки при изоляции соединений и окончания кабеля могут замкнуть цепь и вывести систему из строя.

Схема устройства

Конечно, стоимость обогрева кровли и сложность монтажа греющего кабеля могут оттолкнуть домовладельца от мысли об установке такой системы, но, как известно, скупой платит дважды.

Протечка крыши, падение сосулек, трещины подтопленного фундамента и разрывы в водосточной системе — проблемы, которые проще и дешевле предотвратить, чем бороться с последствиями.

Как закрепить кабель на крыше и водостоке

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.

Ошибка №5

Для монтажа нагревательного кабеля на крыше применяйте только специализированный крепеж.

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.

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

Ошибка №6

В данной ситуации нельзя делать его выпуск на улицу, а петлю лучше запрятать внутри.

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.

Ошибка №7

Не экономьте и не опускайте кабель в трубу без такой цепи или троса.

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”.

Порядок монтажа и используемое оборудование управления

Монтаж греющего кабеля может осуществляться по простой схеме — без автоматического регулирования и контроля за окружающей средой. Такой способ относительно дешёвый, но, к сожалению, становится затратным при эксплуатации. Особенно в климатических зонах с высоким снежным покровом и низкими температурами. Использование систем автоматического управления позволяет экономить до 80% электроэнергии. Такие системы состоят из:

• греющего кабеля, уложенного в один или несколько контуров;
• крепёжных и изолирующих элементов;
• силовых и сигнальных кабелей;
• переключающих и коммутирующих устройств;
• датчиков температуры, осадков, воды;
• метеостанции или блока автоматизированного управления.

Различные контуры обогрева включаются только при определённых показателях температуры и снежного покрова или замерзания жидкости.

Расчет обогревательных систем.

Для расчета мощности нагревательного кабеля необходимо, определить тип крыши, ее конструктивные особенности, длину желобов, стоков, карниза и климатические условия местности. Условно крыши подразделяются на:

• «Холодные» − кровли с минимальными потерями тепла через поверхность. Такой эффект получается достичь за счет утепления чердака, перекрытий и вентиляции под кровельного пространства. Снег таит только за счет солнечной энергии при температуре выше -5 °С. Такие строения как правила не нуждаются в антиобледенительных устройствах. Ими могут оборудоваться водоотводящие каналы.
• «Теплые» − плохо изолированные кровли. Снег таит при температуре до -10 °С за счет солнца и теплопотерь, исходящих от помещения. Такой тип крыши встречается в старых административных зданиях, в которых не применялись утеплительные материалы или они износились. Эффективная защита от наледи обеспечивается за счет оснащения карниза и ливневки кабельной системой, мощностью не менее 25 – 30 Вт/м.
• «Горячие» −кровли, не имеющие утеплительного слоя и с жилым чердачным пространством. Осадки начинают таить при температуре ниже -10 °С. Поэтому кабельный обогрев кровли и водостоков неэффективен при низких температурах.

В подвесные желоба и стоки диаметром до 100 мм устанавливается один кабель мощностью 15 – 30 Вт/м. Ливневки с диаметром 100 – 150 мм, как правило, оборудуются двумя тепловыми линиями с общей мощностью 30 – 50 Вт/м. Свыше указанного размера количество линий увеличивается.

Что такое система обогрева кровли

Называется она по-разному: система снеготаяния, система обогрева или антилёд. Состоит такое приспособление из большого количества датчиков, проводов, исполнительных и контрольно-измерительных приборов, а также нагревательных элементов. Такой комплекс предотвращает образование обледенения на поверхности кровли и не даёт скапливаться излишкам снега.

Не стоит обогревать всю поверхность крыши, поэтому для установки обогревателей выбираются определённые места, являющиеся самыми подверженными скапливанию льда и снега, а также места, которые могут пропускать влагу внутрь кровельного пирога. Так система должна обязательно охватывать края скатов и поверхность ендовы, а также покрывать всю длину водостоков.

Также удобно то, что кабели можно монтировать и после окончания строительства в любое свободное время, потому что система чаще всего располагается на поверхности кровельного материала.

обогрев крыши Кабель для обогрева кровли можно монтировать в любое времяИсточник kryshadoma.com

Если система обогрева кровли вашего дома выполнена правильно и грамотно, то вы можете забыть о падающем с крыши снеге. Ещё такое приспособление облегчает нагрузку на стропильную систему, что способствует большей долговечности кровельного пирога. Дополнительно вы получите хорошую защиту водостока. Ведь часты случаи, когда он трескается от заледеневшей скопившейся внутри воды.

Кстати говоря, антиобледенительная система избавляет хозяев дома от регулярной ручной чистки кровельного материала.

Система антиобледенения кровли и водостоков – что это?

Антиобледенительные системы это:

1. Предотвращение формирования наледи и сосулек на кровельном карнизе.
2. Избавление от необходимости чистить крышу вручную, что является опасным для человека и ведет к повреждению покрытия при дроблении льда.
3. Снижение риска обрушения сосулек и получения физических травм.
4. Сохранение стабильности в работе водоотводных элементов на весь холодный период года. Устранение риска подтопления фундамента и проникновения влаги внутрь дома.
5. Увеличение срока эксплуатации желобов, воронок и сливных труб.
6. Отсутствие деформации кровельного покрытия и риска протечек талой воды внутрь сооружения.

Схема обогрева здания

Варианты для разных конструкций

Архитектура современных домов может быть очень замысловатой. Встречаются не только здания с необычными фасадами и планировкой, но и крыши нестандартной формы. Среди возможных вариантов – плоская, односкатная, двускатная, щипцовая, многощипцовая, вальмовая, шатровая, мансардная, купольная, сферическая, фигурная. Встречаются даже вогнутые кровли.

Играет роль и другая классификация: холодные, теплые и горячие крыши.

В качестве жилых помещений обычно используются мансарды под высокими двускатными крышами и кровлями мансардного типа. Минимальный уклон встречается только у плоских крыш. Снег на них тает очень активно, даже если на улице -10 и ниже. Водяной контур для мансардных крыш неэффективен. В качестве антиобледенительной системы лучше использовать саморегулирующийся кабель с мощностью выше 20 Кв/м. Альтернативный вариант – отделка кровли изнутри рулонной ИК-плёнкой. Это одновременно поможет сохранить тепло внутри жилого помещения в мансарде.

Обогрев плоской крыши самый сложный. Помимо того, что снег с ровной поверхности никуда не скатывается и активно тает, некуда сливаться и образующейся жидкости. При минимальном уклоне она просто остается лужей на поверхности кровли, поэтому необходимо обустройство сливных воронок. Воронки тоже нуждаются в обогреве. Система водоотвода может быть двух типов: традиционная с использованием сливных отверстий и гравитационно-вакуумная.

В первом случае вода уходит в сливные отверстия самостоятельно, это происходит медленно и требует хоть какого-то уклона крыши. Во втором жидкость буквально всасывается в сливную систему за счет наличия сифонов.

Для плоской крыши подойдёт ИК-обогрев и комбинированная система. Плёнкой оборачиваются участки труб сливной системы, чтобы не промерзали, а кабель монтируется по поверхности кровли в нескольких местах. Или же трубы и кровля с нижней стороны оборудуются ИК-плёнкой. Мощность системы нужна максимальная.