Водосток лопнул от льда прошлой зимой? Сосульки над входом угрожают прохожим? Вода затекает под кровлю, портит фасад здания? Наледь в водостоках и на краю крыши разрушает конструкции за несколько сезонов, создает смертельную опасность для людей. Система автоматического обогрева решает проблему без ручной уборки.
Ледяные пробки в водостоках блокируют сток талой воды полностью. Желоба переполняются водой, она затекает под кровельное покрытие, повреждает стропила и утеплитель необратимо. Крепления водостоков не выдерживают веса льда 50-100 кг на метр, обрушиваются на тротуар. Сосульки весом до 100 кг падают на головы людей, разбивают припаркованные автомобили. Материальный ущерб исчисляется десятками и сотнями тысяч рублей ежегодно.
Компания CALEO производит компоненты для систем обогрева кровли и водостоков с 2006 года. Саморегулирующиеся нагревательные кабели мощностью 16-60 Вт на погонный метр работают при температуре от -50 до +65 градусов Цельсия. Автоматические метеостанции включают систему только при необходимости по датчикам температуры и осадков. Разберем подробно, зачем нужен обогрев, как устроена система, где укладывается кабель и как монтируется правильно для разных типов кровель.
Зачем обогревать водостоки и крышу
Снег на крыше тает от тепла чердака даже при минусовой температуре наружного воздуха минус 5-10 градусов. Талая вода стекает по скату крыши к краю кровли тонким слоем. Край кровли холодный, не прогревается теплом от чердака через утепление. Вода замерзает мгновенно, образуется ледяная наледь шириной 30-50 см вдоль всего карниза по периметру здания.
Наледь растет с каждым снегопадом и оттепелью циклически. Вода стекает поверх старого льда, замерзает следующим слоем толщиной 2-5 см. За зиму наледь достигает толщины 10-20 см, веса десятков килограммов на погонный метр кровли. Кровельное покрытие деформируется от нагрузки, крепления ослабевают, появляются протечки в помещения верхнего этажа.
Сосульки образуются при капельном стоке воды с края наледяного массива вниз. Капля замерзает на воздухе, следующая капля примерзает к ней сверху, сосулька растет вниз со скоростью 5-10 см в сутки. Длина сосулек достигает 1-2 метров, вес каждой 50-100 кг при диаметре основания 10-15 см. Отрываются самопроизвольно при потеплении до +2 градусов, падают на все что находится под ними.
Водосточные желоба забиваются льдом полностью на всю длину. Талая вода не стекает в водосточную систему, переливается через край желоба наружу. Затекает под кровельное покрытие через верхний край желоба в конструкцию кровли. Повреждает лобовую доску, карнизную подшивку, фасад здания влагой. Деревянные элементы гниют за 2-3 сезона, металлические ржавеют сквозными дырами.
Водосточные трубы промерзают изнутри полностью от желоба до низа. Вода замерзает в трубе диаметром 100 мм, образуется ледяная пробка длиной 2-4 метра. Следующая порция воды не проходит вниз, накапливается в желобе выше пробки. Желоб переполняется водой, кронштейны отрываются от стены под весом льда и воды 100-200 кг. Водосточная система обрушивается целиком на тротуар, повреждает прохожих и автомобили.
Обогрев создает тепловой канал температурой +5 градусов по всему пути стока воды от края кровли до ливневой канализации. Край кровли прогревается выше нуля постоянно, наледь не образуется физически. Желоб теплый изнутри, вода стекает без замерзания свободным потоком. Труба теплая изнутри от кабеля, ледяные пробки невозможны технически. Вода уходит в ливневую канализацию круглую зиму при любой погоде.
Компоненты системы обогрева кровли
Нагревательный кабель саморегулирующийся для кровли и водостоков мощностью 16-60 Вт на погонный метр при температуре 0 градусов. Две токопроводящие медные жилы сечением 1-1,5 мм², между ними полупроводниковая матрица из графита и полимера. Матрица увеличивает электрическое сопротивление при нагреве автоматически, снижает мощность пропорционально температуре окружающей среды. При охлаждении сопротивление падает, мощность растет для компенсации теплопотерь.
Экранирующая оплетка из медной или алюминиевой проволоки диаметром 0,2-0,3 мм защищает от электромагнитных помех и обеспечивает заземление кабеля. Внешняя изоляция из термостойкого полиолефина или фторопласта выдерживает температуру от -50 до +65 градусов длительно. Ультрафиолетовое излучение не разрушает изоляцию десятилетиями на открытом воздухе.
Мощность кабеля для всех зон кровли и водостоков стандартно 30 Вт на погонный метр при температуре 0 градусов. Для морозных регионов севернее 60 параллели используется кабель 40-60 Вт на метр. Мощность саморегулирующегося кабеля автоматически адаптируется под температуру окружающей среды — чем холоднее, тем больше мощность для поддержания таяния снега.
Метеостанция контролирует температуру воздуха и наличие осадков одновременно двумя датчиками в одном приборе. Датчик температуры измеряет градусы окружающей среды каждые 30 секунд. Датчик осадков определяет наличие снега, дождя на чувствительной контактной пластине прибора. Только при одновременном совпадении условий — температура от 0 до -15 градусов И наличие осадков — метеостанция включает систему обогрева автоматически.
Электрический шкаф управления собирается индивидуально под каждую систему антиобледенения проектировщиком. Содержит метеостанцию на DIN-рейке, автоматические выключатели, контакторы для коммутации мощных нагрузок, УЗО 30 мА для защиты от утечки тока. Для небольших систем мощностью до 3 кВт достаточно щитка 400х300х200 мм. Большие системы требуют шкафов 600х800х300 мм с принудительной вентиляцией.
Термоусадочные муфты герметизируют соединения саморегулирующегося кабеля в распределительных коробках степени защиты IP67. Муфты из термоусадочной трубки с клеевым слоем нагреваются строительным феном до температуры 120 градусов. Трубка сжимается, клей расплавляется, герметизирует соединение полностью от влаги и пыли десятилетиями.
Бренд CALEO поставляет саморегулирующиеся кабели мощностью 16, 30, 40, 50, 60 Вт на погонный метр для разных климатических зон России. Метеостанции с датчиками температуры и осадков в едином корпусе степени защиты IP65. Крепления для кабеля не поставляются в комплекте — подбираются индивидуально под тип кровельного покрытия заказчиком или подрядчиком монтажа.
Зоны укладки нагревательного кабеля
Капельник края кровли — зона первоочередного обогрева шириной 30-50 см от края карниза. Ширина обогреваемой полосы зависит от длины ската кровли. Длинный скат более 6 метров — ширина обогрева 50 см. Короткий скат до 4 метров — достаточно 30 см обогрева. Кабель укладывается змейкой с шагом 10 см между витками для плотности мощности 300 Вт на квадратный метр.
Ендовы кровли требуют обязательного обогрева по всей длине двумя нитками кабеля параллельно. Снег скапливается в ендовах максимально толстым слоем 50-100 см, талая вода стекает концентрированным мощным потоком. Без обогрева образуется массивный ледяной вал весом сотни килограммов. Кабель укладывается по дну ендовы на всю длину с обеих сторон внутреннего угла кровли.
Водосточные желоба обогреваются кабелем по дну на всю длину плотно прижатым к металлу. Одна нитка кабеля для желоба шириной до 150 мм. Две нитки для желоба шириной 200 мм и более. Кабель крепится специальными зажимами пластиковыми через каждые 40-50 см длины. Кабель должен касаться дна желоба плотно для эффективной передачи тепла на лоток водостока.
Водосточные трубы обогреваются изнутри саморегулирующимся кабелем, подвешенным под собственным весом без дополнительного груза. Кабель опускается внутрь трубы диаметром 100-150 мм на всю высоту от желоба до выхода в ливневую канализацию. Верхний конец кабеля закрепляется к кронштейну желоба надежно. Нижний конец кабеля висит свободно внутри трубы под собственным весом без натяжения.
Воронки внутреннего водостока на плоских кровлях критически важны для обогрева системой. Вся вода с площади кровли 200-500 м² собирается в нескольких воронках диаметром 100-150 мм. Замерзшая воронка блокирует сток полностью, вода накапливается на кровле слоем 10-30 см, затекает в здание через швы. Кабель укладывается вокруг воронки по спирали радиусом 0,5-1 метр плотностью 300 Вт на м² и опускается в стояк на 3-5 метров.
Мансардные окна обогреваются по периметру рамы П-образно с трех сторон. Снег скапливается у мансардных окон толстым слоем, талая вода затекает между рамой и кровельным покрытием при оттепелях. Образуется наледь толщиной 5-10 см, нарушается герметичность монтажного шва окна. Кабель укладывается П-образным контуром вокруг окна шириной обогреваемой зоны 15-20 см от рамы.
Особенности монтажа на разных типах кровли
Металлическая кровля из профлиста или металлочерепицы требует креплений из нержавеющей стали или алюминия индивидуально. Стальные крепления обычные ржавеют за 2-3 года, оставляют рыжие подтеки на кровле. Крепления подбираются под профиль кровельного покрытия заказчиком. Кабель фиксируется в креплениях через каждые 30-40 см длины для предотвращения провисания петель змейки.
Мягкая кровля из битумной черепицы позволяет укладывать саморегулирующийся кабель поверх покрытия открытым способом. При новом строительстве возможна укладка кабеля под верхний слой черепицы на гидроизоляцию. Кабель оказывается внутри кровельного пирога, защищен от механических повреждений лопатой при уборке снега. Более эстетично внешне, чем открытая укладка поверх покрытия.
Керамическая черепица требует специальных креплений пластиковых, повторяющих волну профиля черепицы индивидуально. Пластиковые клипсы устанавливаются в желобок волны черепицы, фиксируют кабель в нижней точке профиля. Кабель лежит скрыто в желобке, практически не виден снизу с земли. Не нарушает историческую эстетику кровли зданий архитектурных памятников.
Фальцевая кровля обогревается саморегулирующимся кабелем, уложенным в стоячие фальцы между картинами покрытия. Кабель укладывается в стоячий фальц высотой 25-30 мм, зажимается при закрытии фальца специальным инструментом. Полностью скрыт внутри фальца, не выступает над поверхностью кровли. Альтернативно укладывается в специальные алюминиевые направляющие профили, закрепленные на кровле саморезами.
Желоба из ПВХ пластика выдерживают температуру нагрева от саморегулирующегося кабеля 30 Вт безопасно. На открытом воздухе зимой при температуре минус 10-20 градусов кабель никогда не нагреется выше 40-50 градусов поверхности. ПВХ размягчается только при температуре выше 65 градусов длительного нагрева. Кабель укладывается на дно желоба плотно, крепится зажимами к бортам через 40-50 см.
Российский производитель CALEO не поставляет готовые комплекты для монтажа с креплениями, потому что каждая система проектируется индивидуально специалистом. Инструкции не содержат схемы раскладки для каждого вида покрытия — все рассчитывается по проекту. Техническая поддержка консультирует по расчету длины кабеля и выбору оборудования бесплатно по телефону горячей линии 8-800-222-70-26.
Электромонтажные работы и запуск системы
Распределительная коробка устанавливается на стене здания под свесом кровли или внутри чердачного помещения. Степень защиты IP67 обязательна для уличного исполнения коробки от влаги и пыли. Коробка защищает соединения проводов от атмосферных осадков, механических повреждений, коррозии десятилетиями. Провода питания, датчиков метеостанции и саморегулирующегося кабеля сводятся в коробку через сальники герметичные.
Соединения саморегулирующегося кабеля выполняются только термоусадочными герметичными муфтами специальными. Резать и зачищать саморегулирующийся кабель с последующей скруткой жил категорически запрещено технологией. Резистивный кабель поставляется готовым комплектом фиксированной длины с установленными муфтами на заводе производителя. Муфты нагреваются строительным феном до 120 градусов, термоусадочная трубка сжимается герметично.
Электрический шкаф управления собирается индивидуально под каждую систему проектировщиком по расчету мощности. Содержит УЗО 30 мА для защиты от утечки тока, автоматические выключатели по расчету нагрузки, контакторы для коммутации мощных систем. Номиналы автоматов подбираются индивидуально по мощности конкретной системы антиобледенения с запасом 20% на пусковые токи.
Заземление кабеля подключается к контуру заземления здания через экранирующую оплетку обязательно. Экранирующая оплетка из медной или алюминиевой проволоки соединяется с заземляющим проводником PE в распределительной коробке надежно. При пробое изоляции фазы на экран ток утечки уходит в землю контура заземления, УЗО отключает систему мгновенно за 0,03 секунды. Двойная защита от поражения электрическим током человека при касании.
Первое включение системы производится сразу после завершения монтажа всех элементов независимо от температуры воздуха и сезона. Саморегулирующийся кабель работает при любой температуре от +35 до -50 градусов без ограничений. Проверяется нагрев всех зон обогрева визуально рукой через 10-15 минут после включения. Холодные участки указывают на обрыв кабеля или плохой контакт в соединении — требуется ремонт немедленно.
Компания CALEO рекомендует проводить тестовый запуск системы антиобледенения в присутствии представителя подрядчика монтажа. Проверка работоспособности всех зон обогрева, автоматики метеостанции, датчиков температуры и осадков. Составление акта приемки системы в эксплуатацию с указанием мощности, длины кабеля, параметров настройки метеостанции. Документ сохраняется для гарантийного обслуживания.
Эксплуатация и обслуживание системы
Очистка водостоков от листвы обязательна перед началом зимнего сезона в октябре-ноябре ежегодно. Листья блокируют сток воды в желобах и трубах, создают дополнительную нагрузку на систему обогрева бесполезную. Забитый листвой желоб не пропускает талую воду даже с работающим обогревом кабеля. Прочищайте водостоки вручную или промывкой водой под давлением перед морозами.
Визуальный осмотр кабеля проводите весной после полного схода снега с кровли в апреле-мае. Проверьте целостность внешней изоляции кабеля, отсутствие механических повреждений от падения льда. Снег и лед при сходе лавиной могут сдвинуть крепления кабеля, оборвать провода в соединениях. Обнаруженные повреждения изоляции ремонтируйте сразу термоусадочными муфтами, не откладывайте ремонт до следующей зимы.
Время работы системы за зимний сезон составляет 150-250 часов в средней полосе России Москва-Казань. На севере страны в Мурманске до 400 часов за сезон. На юге в Краснодаре 100-150 часов работы. Система работает циклически только при совпадении условий — минусовая температура от 0 до -15 градусов И наличие осадков на датчике одновременно, а не круглосуточно.
Расход электроэнергии зависит от площади обогрева и климата региона конкретно. Система обогрева кровли и водостоков дома 10х10 метров с периметром 40 метров потребляет 5-7 кВт мощности. За 200 часов работы за сезон расход составит 1000-1400 кВт·ч электричества. Стоимость при тарифе 5 рублей за кВт·ч — 5000-7000 рублей за зимний сезон.
Срок службы саморегулирующегося кабеля 20-25 лет без обслуживания при правильном проектировании и монтаже системы. Кабель устойчив к ультрафиолетовому излучению, перепадам температур от минус 50 до плюс 65 градусов, механическим нагрузкам от снега. Метеостанция служит 10-15 лет, затем меняется на новую модель с сохранением кабельной части. Общая система работает несколько десятилетий при минимальном обслуживании.
Бренд CALEO предоставляет гарантию на саморегулирующийся кабель 10 лет в зависимости от модели и условий эксплуатации. На метеостанции гарантия 2-3 года от производителя электроники. Техническая поддержка консультирует по вопросам эксплуатации систем антиобледенения бесплатно круглый год. Горячая линия 8-800-222-70-26 работает с 9:30 до 18:00 по московскому времени для решения технических проблем.
