Как выбрать греющий кабель для обогрева крыши и водостоков?

Поздняя осень и ранняя весна — время обмерзания крыш и появления сосулек, которые при падении наносят увечья проходящим мимо людям и животным. Обогрев кровли в этом случае — выход из подобной ситуации. На обогреваемой крыше нет скопления льда и снега, они тают и уходят через водостоки и трубы.

Почему скапливается лед

Причины появления наледи относятся к внешним и внутренним факторам:

  • Частые изменения температуры. Это приводит к тому, что слой снега, который уже лежал, мог подтаять, после температура упала, он замерз и его накрыл следующий.
  • Несоблюдение угла ската крыши. Он должен рассчитываться в согласии с климатическими особенностями конкретной территории.
  • Непрочищенные сливные каналы. В осенний период желоба могло засыпать листвой. Она забивает отверстия, что препятствует оттоку воды.
  • Недостаточное утепление чердачного пространства.
  • Наличие мансардного помещения. При использовании чердачного помещения как жилого выделяется пар, кроме того, это приводит к повышению температуры настила. От этого снег подтаивает, и вода замерзает на морозе.
  • Нерегулярная очистка крыши.

Чем грозит обледенение водостоков

Система обогрева водостоков обычно монтируется совместно с обогревом некоторых участков кровли. Перед устройством такого типа стоят следующие задачи:

  • Удаление сосулек и намерзших наплывов на кровле.
  • Предотвращение прогнивания кровельного настила вследствие скопления влаги.
  • Освобождение отверстий от заторов для прохождения жидкости.
  • Предотвращение резких перепадов температуры, что может привести к повреждению некоторых материалов.
  • Уменьшение веса налегающего слоя осадков, чтобы снизить нагрузку.
  • Продление срока службы настила и всей стропильной системы.
  • Автоматизация очистки крыши.

Монтируется обычно вместе с обогревом крыши

Нагревающие элементы

Антиобледенительная система функционирует за счет нагревающих элементов, называемых кабелями. Они укладываются петлями вдоль карниза, водосточных желобов и воронок. Каждый кабель состоит из двух изолированных проводников, инфракрасной нити, внутренней полимерной оболочки, оплетки и наружной оболочки.

В качестве проводника используется сплав никеля и хрома, по которому проходит эклектический ток. Во время работы кабель нагревается и растапливает лед или снег, лежащий на поверхности кровли. Чаще всего выполняется монтаж нагревателей следующих видов:

  • Резистивный кабель. Принцип работы этого устройства прост – при подаче тока на металлический проводник происходит повышение температуры за счет внутреннего сопротивления. Цена резистивного кабеля ниже, чем саморегулирующегося, так как он не поддается регулированию и выдает одну и ту же мощность. Монтаж антиобледенительной системы такого типа не оставляет возможности экономии.

    Устройство нагревательного кабеля

  • Саморегулирующийся кабель. Этим термином называют «умный» нагревательный элемент, который подстраивается под условия окружающей среды, ориентируясь на показатели датчиков. На работы саморегулирующегося кабеля влияет температура, наличие осадков и воды в водосточной системе. На разных участках крыши с помощью кабеля устанавливается индивидуальная температура, необходимая для поддержания функционирования водосточной системы. Стоит такое оборудование дороже, однако, рационально использует энергоресурсы и не требует настройки.

Важно! Срок эксплуатации саморегулирующего кабеля меньше, чем резистивного, несмотря на более высокую стоимость. Дело в специальной нагревательной матрице, за счет которой происходит регулирование температуры, она изнашивается и требует замены быстрее.

Виды кабеля: плюсы и минусы

Основным элементом антиобледенительной системы является греющий кабель. Они различаются по нагревательному элементу, количеству токопроводящих жил, по эксплуатационным характеристикам и степени защиты.

В рассматриваемых системах могут использоваться одно- и двухжильные варианты. По типу нагревательного элемента выделяются 2 разновидности – резистивный и саморегулирующий кабель.

Резистивный кабель

Принцип его действия основан на разогреве токопроводящих жил при прохождении тока. Чем больше их электрическое сопротивление, тем больше выделяется тепловой энергии. 

В наиболее простых конструкциях такие проводники выполняются из стали. В современных, высокоэффективных кабелях используются специальные резистивные сплавы.

Примером могут служить кабели Elektra VCDR и Elektra TuffTec.

Резистивные кабели имеют несколько вариантов конструкции:

  1. Одножильный тип. В нем токопроводящая жила высокого сопротивления покрыта термостойкой изоляцией (фторлоны, в частности, фторполиэстер), металлической оплеткой для механической защиты и заземления системы, герметичной оболочкой их ПВХ. На такой кабель электрический ток подается с обоих концов.
  2. Двухжильный тип. Кабель имеет 2 разные токопроводящие жилы. Одна из них – резистивная, нагревательная жила, другая – обычная токопроводящая жила, для подведения тока к первой жиле с другого конца кабеля. В такой конструкции подключение к сети производится с одного конца, а на другом конце устанавливается перемычка между жилами.
  3. Плоский тип. Это усовершенствованный одножильный кабель, в котором жила выполнена в виде плоской ленты. Такая конструкция позволяет уменьшить радиальный размер и увеличить площадь обогрева.

Основные преимущества резистивного кабеля: простота и пониженная цена (порядка 700-900 руб/м), стабильность характеристик, высокое тепловыделение, достаточная защита от повреждений и воздействия влаги.

К минусам конструкции отнесены такие недостатки: риск локального перегрева при перегибах резистивной жилы, необходимость использования только строго определенной длины кабеля, повышенная чувствительность к перегреву.

Саморегулирующий кабель

Современный вариант греющего элемента – саморегулирующий кабель. В нем нагрев происходит с помощью специальной полупроводниковой матрицы, которая накладывается в виде оболочки поверх резистивных жил. 

Такой элемент обладает специфическим свойством – мощность тепловыделения увеличивается с понижением температуры, при этом она не зависит от перегибов жил. Популярностью пользуются модели Elektra SelfTec и Elektra SelfTec PRO.

Преимущества таких кабелей: оптимальный расход электроэнергии, исключение риска локальных перегревов, надежность системы.

Однако следует обратить внимание и на недостатки:

  • значительные пусковые токи;
  • отсутствие возможности предварительной оценки эффективности;
  • ограниченный срок службы (до 5 лет);
  • повышенная цена (более 1100 руб/м).

С учетом высокой стоимости данный кабель обычно используется только в тех местах, где высока вероятность перегибов резистивного кабеля.

Обогрев водостоков и желобов

Основная причина неработоспособности водосточной системы здания в холодное время года — это скопление льда в желобах и водосточных трубах.

В случае если крыша холодная, то есть не имеет больших теплопотерь, и подтаек снега на самой кровле не происходит, то для решения проблемы обледенения достаточно укладки нагревательного кабеля в желобах и водосточных трубах.

Если же крыша теплая, то потребуется уже комплексное решение — см.: обогрев кровли, обогрев капельника.

Подбор кабеля

Погонная мощность подбирается исходя из диаметра водосточных труб и ширины желобов. Меньшее значение имеет материал водосточной системы — пластик прогревается чуть хуже металла — нужно больше мощности. В таблице №1 приводятся усредненные значения. Для сложных условий — высотность, ветровая нагрузка — мощности должны быть увеличены, если наледи немного, то мощности можно и снизить.

Таблица №1: Подбор греющего кабеля для обогрева желобов и водостоков

Резистивный кабель на данных участках следует использовать с осторожностью, т.к. он в отличие от саморегулирующегося не является стойким к локальным перегревам. А желоба и водостоки — это как раз те участки, на которых скапливается листва и грязь. Использовать саморегулирующийся кабель выгодней еще и потому, что при монтаже внутри водосточной трубы он значительно экономит электроэнергию находясь в сухом состоянии.

А теперь детально разберем монтаж греющего кабеля на различных участках водосточной системы здания:

Водосточные трубы

В любой водосточной трубе всегда есть восходящий поток воздуха. Фактически водосточная труба работает как поддувало. При установке греющего кабеля внутри водостока поток воздуха даже немного усиливается. Поэтому необходимо выполнять усиление, а именно закладывать дополнительные петли у отмета и вокруг водоприемной воронки. Таким образом, получается что на каждую водосточную трубу потребуется дополнительно 1,5-2 м греющего кабеля.

Если изучать методические рекомендации производителей, то они гласят, что если высота водостока менее 4 м, то кабель можно опустить внутри нее без дополнительных приспособлений. Однако, наш опыт показывает, что для увеличения срока службы нагревательного кабеля необходимо закреплять его на тросе чтобы механическую нагрузку нес не сам кабель, а трос. Желательно также защитить кабель в месте выхода из трубы с помощью металлической накладки.

Внутренние водостоки

В случае внутренних водосточных труб получается, что большая часть водосточной трубы находится в теплом помещении. Поэтому в большинстве случаев достаточно обогревать верхнюю часть трубы, т.е. опускать греющий кабель сверху до перекрытия, на глубину — 0,8-1,5 м, и дополнительно обогревать небольшую площадь вокруг воронки. Это удобно сделать закрепив кабель на металлической сетке. Слабым местом является также выход из трубы (она работает как поддувало). В таком случае электропитание подводится снизу: греющий кабель вводится в трубу через хомут с сальником. Правда подводить электропитание питание и снизу и сверху к одной и той же трубе достаточно трудозатратно, что в некоторых случаях (высота менее 8 м) может свести на нет экономию метража греющего кабеля.

Подвесные желоба

На горизонтальных участках водосточной системы здания греющий кабель закрепляется через каждые 0,3-0,5 м с помощью отрезков монтажной ленты. Сама лента крепится к желобу с помощью заклепок (на металлический желоб) или саморезов (пластиковый желоб). Мощность кабеля подбирается согласно таблице №1. При наличии метеостанции датчик влаги также устанавливается в желобе.

Разуклонные желоба

Поскольку термин «ширина» к разуклонке не применим, то при подборе греющего кабеля ориентируются на количество образующейся наледи. Если наледи образуется много — применяется 30-ватный кабель, если не очень — применяется 25- или даже 18-ватные кабели.

Разветвление

Дабы упростить подсистему подвода питания при большом количестве желобов и водосточных труб применяются узлы разветвления:

Греющие кабели для обогрева водостоков и желобов

Лидеры продаж

Терморегуляторы и метеостанции

Лидеры продаж

Крепеж

Лидеры продаж

Сколько кабеля нужно: метраж и мощность

На подготовительном этапе важно правильно выбрать кабель по мощности и определить потребность в нем по метражу. Общая его длина складывается из всех секций антиобледенительной системы.

  • Для желобов и водосточных труб метраж равен длине желобов и труб, а если протягивается две ветки, то длина умножается на 2. Аналогично высчитывается потребность в местах примыкания и ендовах.
  • Для карниза надо определить ширину ската и количество веток кабеля с учетом, что шаг укладки составляет 15–20 см. К общей сумме добавляются также петли для водосливных воронок. Можно взять небольшой запас (до 5 %), но надо помнить, что плох не только недостаток кабеля, но и его излишек.

Основной параметр выбора кабеля – удельная (погонная) мощность.

  • Нормативное ее значение для резистивного варианта составляет 18–22 Вт/м, а для саморегулирующегося – 15–28 Вт/м.
  • Если кабель обогревает полимерные элементы, то мощность не должна превышать 17–18 Вт/м.
  • Для обогрева желобов и труб надо учитывать, что при использовании кабеля мощностью выше 35 Вт/м достаточно одной нитки при ширине (диаметре) до 15 см. При значениях меньше 25 Вт/м придется протягивать две нити.

Виды кабелей для обогрева

Существует 2 вида обогревательного кабеля.

Виды кабелей для обогрева

Резистивный

Традиционный, простой и недорогой. Представляет собой медный провод высокого сопротивления, покрытый изолирующим слоем. Вся длина изделия нагревается равномерно. В идеале защитить провод слоем теплоизоляции.

Виды кабелей для обогрева

Резистивный кабель выполняется в двух вариантах – последовательный и зональный. Зональный – усовершенствованная версия последовательного. В его конструкции -2 жилы, через равные промежутки соединенные специальной проволокой. Эти промежутки образовывают независимые зоны, и если одна прогорает, другие продолжают работать в штатном режиме. Если перегорает последовательный кабель- его восстановить уже не получится.

Виды кабелей для обогрева

Основные достоинства резистивного кабеля — низкая, простота укладки и эксплуатации, быстрый нагрев.

Важный нюанс- нагрев кабеля распределяется по всей длине равномерно, но температура его в разных участках кровли- разная. Например, в сильный мороз холоднее будет часть провода, расположенная под открытым небом, а та, что находится внутри трубы- будет теплее.

Виды кабелей для обогрева

Саморегулирующийся

Отличается более сложным устройством. Внутри — 2 провода, помещенные в специальную матрицу.

Виды кабелей для обогрева

Матрица регулирует сопротивление жил в зависимости от температуры воздуха. Вся конструкция обернута несколькими слоями изоляции и покрыта оболочкой, защищающей от внешних воздействий. Чем теплее на улице- тем меньше греется провод, и наоборот.

Виды кабелей для обогрева

Этот вариант хоть и дороже, зато надежнее резистивного, он не перегорает, не дает перегрева, его можно делить на участки нужно длины.

Виды кабелей для обогрева

Типичные ошибки при выполнении монтажа

Выполняя монтаж обогрева, трудно не допустить ошибок. Опытные специалисты отмечают следующие из них:

  • игнорирование особенностей кровли;
  • ошибки, допущенные при креплении рабочего кабеля;
  • использование ленты не того типа;
  • применение хомутов из пластика;
  • подвешивание нагревательного элемента в трубе без металлического троса;
  • укладка на крыше проводов, не предназначенных для этой цели.

В результате игнорирования особенностей на некоторой части крыши рост наледи продолжается. Конструкция крыши порой представляет собой что-то немыслимое. Пластиковые хомуты разрушаются через несколько месяцев. Длинные провода без троса обрываются под тяжестью наросшего на них льда. Электрообогрев кровли на этом прекращает свое функционирование.

Типичные ошибки при выполнении монтажа

Практика свидетельствует о необходимости обогрева крыши и водостоков с целью обеспечения правильного оттаивания и стока талых вод. Иначе падающие глыбы льда и снега приносят ежегодно многочисленные увечья людям и портят автомобили, стоящие во дворе. Смонтировать систему можно своими руками. Для этого нужно иметь готовый расчет мощности. Стоимость системы оправдает себя в течение самого короткого времени.

Как выбрать и подключить греющий кабель снаружи и внутри водопроводной трубы

Как выполнить укладку электрического теплого пола под плитку?

Виды терморегуляторов для теплого пола

Как выбрать самый экономичный электрообогреватель для дома?

Как выполнить прокладку силового электрического кабеля в земле

Как выполнить монтаж инфракрасного теплого пола под плитку?

Провод саморегулирующийся

Данный кабель имеет более сложную структуру. В проводе есть 2 жилы, вокруг которых имеется матрица. Именно она фиксирует условия внешней среды и исходя из этого контролируется мощность.

Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся

Плюсы саморегулирующегося кабеля:

Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
  • не нужна дополнительная панель управления;
  • не нужно монтировать датчики;
  • схема не перегревается;
  • есть возможность разделить провод на части от 20 см.
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся

Даже если во время установки провод будет перекручен, то это никак не повлияет на его функциональность.

Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся

Минус этого саморегулирующего кабеля для кровли — это его цена. Она в разы больше резистивного провода. Но в обслуживание такой кабель будет намного дешевле. Еще один минус, это возможная поломка саморегулирующейся матрицы и всей системы в целом.

Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся

Инструкция по укладке кабеля своими руками очень простая, с помощью нее весь процесс можно выполнить самому.

Провод саморегулирующийся
Провод саморегулирующийся

Ошибки при монтаже

Даже самые небольшие ошибки приводят к тому, что при эксплуатации начинаются проблемы. Утеплитель не имеет значения.

Грубый монтаж

Кабель легко ломается в нескольких местах, если технология установки не соблюдена. Из-за этого велика вероятность, что вся система будет разрушаться.

Подвижность

Это случается, когда кабели крепят только на монтажную ленту. Такая конструкция не способна продержаться и два года. Ведь снег и лёд постоянно оказывают механическое воздействие. Плоский профнастил не исключение.

Неправильный крепёж

Нельзя использовать ту же ленту, что актуальна и для тёплых полов. Ведь зажимы применяют абсолютно разные, они не относятся ко взаимозаменяемым деталям. Под давлением съезжающего снега эти детали могут легко разрушиться. Обычно зажимы для полов берут только в качестве временной меры.

Специализированный пластиковый крепёж, который монтируется на щелчок, для реализации таких проектов тоже не подходит. Такие крепления быстро рассыпаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. Запрет распространяется на белые пластиковые стяжки. Надо брать только изделия чёрного цвета от известных компаний. Тогда подогрев не подведёт.

Избыток крепёжных отверстий

С годами протечки появляются в любых отверстиях, даже если их герметизация была правильной. Не стоит стремиться к тому, чтобы кабель был закреплён как можно качественнее с самого начала.

Неправильная изоляция кабеля

При разогреве провода герметичность теряется быстро, если на кончик кабеля установили термоусадочную трубку, а потом обхватили пассатижами. Утеплять фасад так нельзя.

Отсутствие троса

В этом случае велика вероятность обрыва троса. Система не позволит сделать что-то неправильно.

Использование не того кабеля

Нельзя выбирать кабели, которые не предназначены конкретно для такой работы. Система в этом случае постоянно отключается и бьёт током тех, кто до неё дотронулся. И не надо укладывать кабель там, где он не нужен, по сути.

Частые ошибки и проблемы при установке

Установить систему обогрева несложно, но при сборке встречаются распространенные ошибки:

  • Кабель нельзя крепить при помощи саморезов, стальных полос, проволоки, виниловой ленты, скотча. Всегда необходим герметик и монтажная лента;
  • Неправильно подобранная мощность – чревата либо большими расходами, либо неэффективностью системы;
  • Провода нельзя скручивать, произойдет замыкание;
  • Любое соединение должно бы тщательно заизолировано от влаги;

Часто встречающиеся проблемы:

  • Неисправность автоматического выключателя;
  • Неисправность устройства защитного отключения;
  • Некачественная заделка кабеля в оплетке;
  • Низкое напряжение, отсюда — снижение мощности нагрева;
  • Механические повреждения;
  • Перегрев (резистивный вариант);
Читайте также:  Чем лучше покрыть крышу на даче недорого — выбор материалов