Антиобледенительная система крыши

Кровельные и гидроизоляционные материалы      Постоянная ссылка | Все категории

Приход зимы в СНГ сопровождается выпадением снега, периодическим понижением и повышением температуры, что ведет к образованию сосулек на крыше и ледяной корки на тротуаре. Они могут стать причиной травматизма. Накопление льда также увеличивает механическую нагрузку на элементы кровли, крепления водосточных труб и желобов, что сокращает срок их службы. Этого можно избежать, если позаботиться заранее, до прихода зимы, об установке системы антиобледенения самого эффективного на сегодняшний день средства борьбы со льдом.

В последние годы антиобледенительные системы стали использовать не только на больших объектах, но и в приватном домостроении. В наших климатических условиях участки, где наиболее велика вероятность образования наледи – конструкции крыши и тротуары, подъезды к гаражу, наружные лестницы, просто обязаны иметь систему обогрева.

Антиобледенительная система крыши (АСК)

Благодаря АСК во время оттепели в осенне-весенний и зимний периоды можно предотвратить обрыв водосточных желобов и труб, протечку крыши, порчу фасада, образование сосулек и глыб, угрожающе свисающих над головой, от одного вида которых возникает страх за свою жизнь и жизнь членов семьи.

Антиобледенительная система крыши представляет собой нагреватель (нагревательный кабель), который поддерживает положительную температуру на поверхности конструкции в то время, когда существует опасность появления наледей и сосулек (при температуре от +3 до -10 °С). Помимо кабеля система включает: крепежные элементы (благодаря им кабели крепят на крыше и в водосточных конструкциях); распределительную сеть (комплект силовых и сигнальных кабелей и распре делительные коробки для коммутации проводов), которая обеспечивает электропитание всех элементов греющей части и передает сигналы отдатчиков к щиту управления. Включение и выключение нагревательных кабелей контролирует пульт управления. По сигналам специальных датчиков температуры и влажности пульт включает систему только во время оттепели и выключает, когда нет предпосылок для образования наледи. Он также регулирует потребляемую мощность системы, которая зависит от конструкции и размеров крыши, высоты и количества водосточных труб. Шкаф управления обычно монтируют на чердаке или в подвале. Датчик температуры устанавливают в тени, в продуваемом месте, вдали от источников тепла, кондиционеров, дымоходов, а датчик осадков – на открытом месте, чтобы сверху ничего не нависало. Датчик воды ставят с южной стороны и в самом низком месте водоотводящей системы. Для управления АСК на небольшой крыше простой формы можно использовать упрощенный прибор – на основе датчика температуры и терморегулятора, включающего систему только в заданном температурном диапазоне (от+4 до -10 °С). Для сложной кровли лучше установить программируемый терморегулятор (метеостанцию). Он собирает, и анализируют информацию о температуре и влажности, после чего автоматически выбирает режим работы терморегулятора, а также отслеживает нарушения в работе системы.

К сведению

Механизм образования наледи на крыше

Во время таяния снега под воздействием атмосферного тепла или тепловых выделений кровли, когда быстрый отток талой воды затруднен, а температура вновь понижается, растаявший снег замерзает и превращается в лед. Наросты льда на водостоках и желобах перекрывают путь воде, с наступлением отрицательной температуры она замерзает. При следующем кратковременном действии источника тепла (например, лучей солнца) возможно уже не таяние, а, наоборот, утолщение ледовой корки, которая местами образует пробку – ледовой затор. В результате образования наледи появляются сосульки длиной несколько метров и ледяные глыбы весом несколько десятков килограммов, которые угрожают целостности водосточной системы.

Наиболее благоприятные условия для образования наледи – суточные колебания температуры воздуха с амплитудой 15 °С (в диапазоне от +3-5 °С днем до -6-10 “С ночью).

Весной к температурным перепадам добавляется солнечное излучение. Несмотря на то, что поверхности, покрытые снегом и льдом, отражают большую часть падающих солнечных лучей, даже небольшой налет грязи резко увеличивает коэффициент поглощения. К этому можно добавить быстро нагревающиеся оголившиеся участки кровли, которые вызывают таяние с внутренней стороны слоя. Поэтому образование наледи весной происходит более интенсивно, чем осенью. Суточные колебания в вечернее время приводят к быстрому охлаждению воздуха (а значит, и водостоков), тогда как слой снега на кровле, вместе с элементами самой кровли, может некоторое время сохранять тепло.

Помимо перепадов температуры особую роль в образовании наледи играет тепловыделение кровли. Ее намного меньше на кровлях с проветриваемым чердаком (холодных кровлях). В связи с тем, что в последнее время чердачное пространство повсеместно используют под жилье или оборудуют под технический этаж, где размещают оборудование для отопления, вентиляции и кондиционирования, к традиционной конструкции кровли выдвигают ряд требований, которые не всегда учитываются при проектировании и строительстве. Отсутствие должной вентиляции, недостаточная теплоизоляция приводят к тому, что под толщей лежащего на крыше снега (представляющего собой неплохой теплоизолятор) происходит постоянное медленное таяние. И если температура наружного воздуха чуть ниже О °С, температура центральной части кровли положительная. Талая вода под слоем снега стекает к водостокам, попадая в которые, замерзает, блокируя дальнейший отвод воды. Этот процесс происходит на всей поверхности кровли, кроме ее краев. В данном случае образование наледи охватывает более широкий температурный диапазон воздуха, а это, в свою очередь, способствует образованию сосулек на протяжении всего холодного сезона. Чтобы этого не происходило, устанавливают АСК.

Типы кабелей

По конструкции кабели подразделяют на резистивные, саморегулирующиеся и зональне.

Резистивные кабели. В них в качестве тепловыделяющего элемента используется металлическая жила. Кабели выпускают с одной жилой (греющей) и с двумя (одной греющей и одной соединительной либо двумя греющими). Греющие жилы защищены высокомолекулярным полиэтиленом, поверх которого нанесен слой изоляции, а затем медная экранирующая оплетка. Снаружи кабель защищен высокопрочной оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ) или из фторполимерных композиций. Секцию с одножильным греющим проводом подключают к сети питания с двух концов, а с двухжильным – с одного конца (на противоположном конце устанавливают заглушку, внутри которой соединены греющая и соединительная жилы). Использование двухжильных кабелей упрощает проектирование и монтаж АСК, но они дороже одножильных на 15-20 %.

Кабель укладывают секциями фиксированной длины (запрещается изменять ее самостоятельно), которая может не совпадать с длиной элементов (например, водостоков). В таких случаях приходится “округлять” размер до ближайшей секции, а это увеличивает расход кабеля. Поэтому резистивный кабель целесообразнее использовать в случае, когда имеется много однотипных узлов (например, десять водосточных труб высотой по 6 м). Подобрав секцию нужной длины, перерасход кабеля можно сократить до минимума.

Еще один недостаток данного вида кабеля связан с особенностями его работы: он везде греет одинаково, а это невыгодно, так как потребность в тепле на разных участках кровли разная. Например, на горизонтальных поверхностях лотков она имеет одно значение, в водостоках – другое. Где-то кабель могут закрывать лист металла, опавшая листва, грязь, и под этим слоем он будет перегреваться, бессмысленно растрачивая электроэнергию. Чтобы этого не происходило, за ним нужно постоянно ухаживать (периодически удалять с крыши мусор). Но, несмотря на перечисленные недостатки, резистивные кабели самые эластичные, имеют малый допустимый радиус изгиба (около 100 мм) и хорошо ложатся на кровлях практически любой сложности.

Бронированные кабели – одна из разновидностей резистивных. Они снабжены дополнительной одинарной или двойной оплеткой из стальной оцинкованной проволоки (для надежной защиты от механических повреждений). Помимо крыш их укладывают в бетонную стяжку при обустройстве систем подогрева открытых площадок, пандусов, ступеней, а также бетонных водоотводных лотков. Тепловыделяющим элементом у бронированных кабелей служит металлическая жила. Их существенные отличия от резистивных – заметное увеличение допустимой температуры на жиле, до 150°С, повышенная механическая прочность оболочки и ее теплоотдающая способность.

Саморегулирующиеся кабели отличаются способностью поддерживать разную температуру на разных участках. В них тепловыделяющим элементом служит полупроводниковая полимерная матрица с углеродным наполнителем, которая уменьшает тепловыделение при превышении температуры определенного уровня и таким образом предотвращает перегрев. Мощность тепловыделения меняется в зависимости от того, в какой физической среде находится кабель в талой воде или на воздухе. Для эффективной работы системы в наших климатических условиях, по мнению специалистов, достаточно кабеля с удельным тепловыделением при О °С, равным 36 Вт/м в талой воде и 18 Вт/м на воздухе.

Тепловыделение может изменяться автоматически по длине секции в зависимости от реальных потерь тепла на определенном участке. То есть каждый участок кабеля изменяет, свои свойства в зависимости от температуры на данном участке и не зависит от других участков кабеля. Таким образом, он не может перегреться и перегореть даже при перехлестывании его участков.

Еще одна особенность саморегулирующихся кабелей в том, что их нагревательные секции могут быть произвольной длины (от 0,2 до десятков метров). Прирезка до нужного размера производится прямо на объекте. Ограничение накладывается на предельную длину, которая для разных типов кабелей составляет от 60 до 150 м, чего вполне достаточно для всех типов кровель. Фактическое тепловыделение работающего кабеля на кровле больше номинального в полтора-два раза, поскольку он частично погружен в воду. В системах на основе саморегулирующихся кабелей следует обращать внимание на существенную разницу в показателях пускового и номинального токов (от двух до четырех раз). Ее нужно учитывать при выборе пускорегулирующей аппаратуры (обычно она указана в сопроводительной документации на систему).

Саморегулирующиеся кабели дороже резистивных. Это объясняется более высокими потребительскими характеристиками и трудоемкостью изготовления. Для них требуется меньше питающих кабелей, греющий кабель используется экономно. Их можно включать без регулирующей аппаратуры (просто увеличится расход электроэнергии), они не боятся местных перегревов и самоперегрева. Тепловыделение нормируется для стандартизованных условий и обычно указывается в наименовании кабеля. Если талую воду отводят в дренажную систему, специалисты рекомендуют закладывать в трубы не резистивные, а саморегулирующиеся кабели. Их кладут и там, где есть опасность засорения крыш и водостоков опавшей листвой и семенами деревьев.

На рынке саморегулирующиеся кабели представлены различными по мощности модификациями (от 13 до 66 Вт/м). Как правило, хороший кабель можно найти по цене от 11 у. е. за 1 п. м. Продукция из Европы стоит 10-30 у. е. за 1 п. м.

Зональные кабели представляют отдельную разновидность в классе резистивных. Тепловыделяющим элементом в них служат отрезки проволоки из сплава с высоким сопротивлением, намотанные по спирали на две изолированы токопроводящие жилы. Шаг соединения спирали с жилами – примерно 1 м. Таким образом, формируются зоны тепловыделения, соединенные параллельно. Удельное тепловыделение кабеля – от 15 до 70 Вт/м – жестко фиксировано и не зависит от внешних условий. Кабель имеет множество нагревательных зон, и его можно использовать кусками, которые должны быть кратны по длине греющей зоне. При этом вы не рискуете нарушить работу всей цепи. Зональные кабели имеют удельное тепловыделение от 15 до 200 Вт/м (в зависимости от сечения спирали) и запитываются с одного конца. Их целесообразно использовать для обогрева длинных водостоков (40 м и более), труб большого диаметра (200 мм и более), а также в системах, где вообще не должно быть наледи.

Установка кабеля

Разнообразие конструкций кровель и водосточных систем предполагает разные варианты установки кабеля (кабельных дорожек). Его прокладывают и закрепляют в местах предполагаемого обледенения – на всем пути талой воды: по краю крыши и капельника, в ендовах, вокруг выступающих конструкций (таких как фонари, трубы, мансардные окна и так далее), а также вдоль системы водостока, начиная с горизонтальных желобов и лотков, внутренней поверхности водосточных труб и заканчивая выходами из водостоков. При наличии входов в ливневую канализацию кабели прокладывают до коллекторов ниже глубины промерзания.

При укладке используют либо кабельные секции, либо кабель, поставляемый в бухтах (барабанах). Секции представляют собой изделия, готовые к установке. Они представляют собой отрезок кабеля фиксированной длины, который на заводе-изготовителе состыкован с помощью муфты с питающим проводом, предназначенным для соединения нагревательного кабеля с электрической сетью. Длина питающего провода, также фиксированная и составляет 0,75-3 м. Его концы заводят в распределительную клеммную коробку, где состыковывают с другими электропроводами, по которым подводится электропитание отсилового-щита. Срок службы системы зависит от надежности муфт. Многие фирмы соединяют нагревательные жилы кабеля с питающими проводами с помощью механически спрессованных втулок, которые помещают в пластиковую коробку и затем заливают специальной мастикой. Это обеспечивает надежность и герметичность соединения. Резать готовые секции нельзя.

К сведению

Для каждого дома разрабатывается индивидуальный проект установки системы. Ее проектирование и установку можно заказать специализированной фирме. Как правило, крупные фирмы-установщики работают с определенными поставщиками материалов и оборудования. Специалисты определяют потенциальные зоны накопления снега и образования льда, просчитывают необходимую мощность обогрева для всех узлов системы, выбирают тип кабеля, необходимые узлы и чертят схему монтажа. Остальное можно сделать самостоятельно, соблюдая меры предосторожности при проведении высотных работ, но во избежание непредвиденных неблагоприятных последствий лучше поручить монтаж системы работникам фирмы. Также фирма-установщик осуществляет сервисное обслуживание. Эти работы проводятся летом или в межсезонье.

Греющий кабель из бухт нарезают непосредственно на месте укладки. Для подключения проводов питания или других нагревательных секций применяют соединительные термоусаживаемые муфты. Кабели серии Dsig от DEVI, Tassu от ENSTO, Thermocable SVK от THERMO поставляют в секциях с фиксированной длиной нагревательного и силового проводов.

Кабель в бобинах предлагают DEVI, NEXANS, TASH и другие производители. Но следует знать, что его нельзя резать на куски произвольной длины (длина кабеля обусловлена следующими характеристиками: сопротивлением, удельной мощностью, напряжением электросети). Мощность тепловыделения кабеля зависит от величины отрезка. Например, чтобы величина мощности составляла 30 Вт/п. м, кабель с сопротивлением 7 Ом/п. м должен и меть длину 15,5 м. Если она будет меньше, кабель перегреется, а если больше не выйдет на номинальную мощность.

Кабельная система таяния льда для наружных площадок

Тем, кто живет в собственных домах, снежная зима доставляет немало хлопот: необходимо постоянно очищать проход и подъезд к дому, дорогу для заезда автомобиля в гараж, наружные ступеньки и прочее. Эффективная защита от снега и гололеда – кабельная система, препятствующая образованию льда на открытых площадках и лестничных маршах. Ее можно устанавливать под различные поверхности: асфальт, бетон, плитку, булыжник и даже траву. В ее состав входят:

• кабельные нагревательные секции, монтируемые в бетонную стяжку, асфальт и так далее;

• регулятор температуры, управляющий работой нагревательных секций. Он позволяет независимо регулировать параметры и задавать оптимальную температуру на любом из обогреваемых участков, а также экономно использовать электроэнергию. Кроме того, его можно снабдить автоматикой защитного отключения, которая срабатывает в случае возможных коротких замыканий в секциях и на земле;

• датчики контроля за температурой обогреваемых площадок;

Кабельные системы наружного обогрева требуют точного расчета. В среде со стабильными характеристиками (такой как система подогрева пола в доме) эта задача решается намного легче. Нагревательные кабели, используемые для АСК на водостоках, внешних лестницах, открытых площадках, подвергаются воздействию многих факторов, таких как: температура наружного воздуха, солнечная радиация, направление и сила ветра, загрязнения на отдельных участках. Поэтому они должны удовлетворять следующим требованиям: быть стойкими к перечисленным выше атмосферным факторам, а также прочными, иметь двухслойную изоляцию, металлический экран в виде оплетки или обмотки фольгой.

При проектировании электрической системы, предупреждающей обледенение, необходимо следовать требованиям нормативных документов по сопротивлению изоляции всех ветвей, включающих греющие распределительные кабели, так как кабели системы запитываются сетевым напряжением 220 или 380 В.

 


Наши архивы!

Строительство и ремонт
Готовые конструкции · Двери · Лестницы · Окна · Отопление · Ремонт  ·  Инструменты: Дрели · Пилы
Материалы · Кирпич, бетон и битум, пеноблоки · Кирпич, бетон, пеноблоки · Кровельные и гидроизоляционные материалы · Лакокрасочные материалы · Металлический прокат, арматура, опалубка ·  Облицовочные и отделочные материалы · Ламинат · Обои · Паркет · Полы · Потолки · Стены · Фасады · Пиломатериалы  ·  Сауны и бани  ·  Теплоизоляционные и шумоизоляционные материалы  ·  Элементы крепежа
Сантехника ·  Ванны  ·  Душевые кабины  ·  Смесители  ·  Трубы и водопровод  ·  Унитазы
Строительные словари и глоссарии  ·  Мойки высокого давления, терминология  ·  Словарь терминов пиломатериалов  ·  Словарь-справочник по пластиковым окнам
Строительные документы ·  Строительные документы в архивах

Родственные разделы
Все для дома и дачи | Безопасность дома | Дача, сад, огород | Интерьер | Мебель | Освещение

Кровельные и гидроизоляционные материалы      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника