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^оС.

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/м² 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 8м² 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.

• Виды крыш частных домов
• Как правильно крыть крышу шифером
• Как крыть крышу профнастилом своими руками
• Устройство кровельного пирога под профнастил