греющий кабель для кровли мощность
Обогрев водостоков греющим кабелем
Водосточная система кровли состоит из водосборных лотков, водосточных труб и ливневой канализации и может быть самостоятельным объектом обогрева (без края кровли). Это возможно в случае, когда конфигурация кровли позволяет избежать значительного скопления снежных масс и льда (достаточно крутой скат, хорошая теплоизоляция и т.д.).
Система антиобледенения препятствует засорам водостоков льдом, образованным в результате подтаивания снега на скатах кровли и в водосборных лотках, продлевая срок службы объекта.
Кроме того для антиоблединительных систем используется только кабель с защитной оплеткой (экраном), чтобы исключить механические повреждения.
При проектировании обогрева водосточной системы кровли учитывается общая длина водосборных лотков/желобов, водосточных труб и количество других элементов (воронок, капельников, водометов). Исходя из этого определяется общая мощность и подбирается система управления обогревом.
Состав системы обогрева водостоков
Саморегулирующийся кабель
Резистивный или саморегулирующийся. Резистивный кабель дешевле, он продается готовыми секциями определенной общей мощности, которая напрямую зависит от его длины. Саморегулирующийся греющий кабель нарезается секциями любой длины, не боится перегрева и может использоваться даже без терморегулятора (если подключено не более 1 линии обогрева).
Крепления для греющего кабеля
Для монтажа системы обогрева в лотках и водостоках используется перфорированная монтажная лента, зажимы (в зависимости от количества ниток кабеля), трос или цепь для прокладки кабеля в водосточной трубе, а также саморезы.
Система управления обогрева
Система представлена чаще всего шкафом управления, выполняющего защитную функцию. Применение шкафа управления позволяет системе работать в автоматическом режиме при помощи датчиков температуры и терморегуляторов. В системах мощностью менее 1,5 кВт может быть применен только терморегулятор с датчиками температуры и влажности, но для большей надежности систему оснащают автоматами дифференциальной защиты.
Система питания
Сечение питающего провода определяется мощностью системы в момент старта (стартовым током).
Пример укладки кабеля на водостоках кровли
Расчетная длина нагревательных секций
Режим работы системы обогрева водостока
Задача системы обогрева водостока – препятствие замерзанию воды и скоплению льда в водосборных лотках и водосточных трубах. Режим работы настраивается таким образом, чтобы снег стаивал по мере выпадения. Схематично это можно изобразить так:
Выбор мощности саморегулирующегося греющего кабеля для водостока
Металлические желоба и лотки | мощность 40 Вт/м | диаметр 100-150мм | в 2 нитки |
диаметр более 150мм | в 3 нитки и более | ||
Пластиковые желоба и лотки | мощность 30 Вт/м | диаметр 100-150мм | в 2 нитки |
диаметр более 150мм | в 3 нитки и более | ||
Металлические водосточные трубы | мощность 40 Вт/м | диаметр 80-150мм | в 1 нитку |
диаметр более 150мм | в 2 нитки | ||
Пластиковые водосточные трубы | мощность 30 Вт/м | диаметр 80-150мм | в 1 нитку |
диаметр более 150мм | в 2 нитки |
Расчет длины греющего кабеля для водостоков
При расчетах учитывается длина всех обогреваемых водосточных труб и водосборных лотков, а также наличие дополнительных элементов (воронок, капельников, водометов и так далее). Исходя из принципов приведенных выше расчитывается общая длина кабеля, необходимого для системы обогрева.
Кроме того закладываем дополнительную длину для усиления нижней части водосточной трубы, прибавляя на каждый водосток по 1-1,5м греющего кабеля.
При расчетах системы необходимо учитывать максимальную длину секции греющего кабеля.
Для греющего кабеля 30 Вт/м с экраном – максимальная длина секции – 75м.
Для греющего кабеля 40 Вт/м с экраном – максимальная длина секции – 55м.
Исходя из максимальной длины рассчитывается количество отрезков кабеля, и далее подбираются комплектующие (соединительные коробки, комплекты для муфтирования, крепления и элементы управления).
Как рассчитать систему обогрева кровли, водостоков, желобов
Прежде чем приступить к расчету мощности обогревательной системы следует установить к какому типу относится обогреваемая кровля: холодная или теплая.
- Холодной кровлей называют скатную крышу над вентилируемым чердаком или же крышу с качественной и надежной теплоизоляцией, исключающей возможность нагрева ее теплом из дома. На такой крыше при отрицательной температуре наружного воздуха снег не тает, и, следовательно, не происходит обледенение кровли. Достаточно обогревать карнизы и ендовы, что потребует монтажа системы из расчета 250–350 Вт/м². Теплая кровля встречается чаще. Это связано с желанием домовладельцев максимально использовать все помещения в доме. Чердаки, используемые как жилые или подсобные помещения, или отапливаются, или их теплоизоляция недостаточна. В результате на крыше, подогреваемой изнутри, снег может таять даже при температуре до –10°C. Здесь требуется система мощностью 300–400 Вт/м².
Системы аналогичной мощности используются там, где кровля примыкает к стенам.
Избежать лавинообразного схода снежной массы позволяет установка на крыше системы снегозадержания. Устанавливают ее выше зоны обогрева. При расчете мощности обогрева водостока следует учесть ширину желоба и диаметра трубы:
- менее 100 мм — 20–40 Вт/м; от 100 до 150 мм — 40–60 Вт/м; от 150 до 200 мм — 60–90 Вт/м.
Сводная таблица мощностей различных элементов кровли
Применение | Тип монтажа | Удельная мощность | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Водосточные трубы и желоба диаметром 50-120 мм | 1-2 нити кабеля | ||||||||||||||||||||
Желоба шириной свыше 300 мм | параллельно, змеевиком | 200-300 Вт/м² | |||||||||||||||||||
Край крыши | мин. 0,5 м от края | ||||||||||||||||||||
Части кровли, выступающие вне поверхности стены | мин. 0,5 м от края | ||||||||||||||||||||
Ендова (внутренний угол при соединении двух скатов кровли) | обогрев ⅔ части |
Максимальная температура (рабочая) | 65°С |
Максимальная температура (воздействия) | 85°С |
Минимальная температура монтажа | -40°С |
Рабочее напряжение | 220-240 В |
Температурный класс | Т6 |
Макс.сопротивление защитной оплётки | ≤18,2Ω/км |
Сечение жилы | 16 AWG |
Габариты | 13,1х6,5 мм. |
Масса | 7,5 кг.\ 100 м |
Мин. R изгиба | 60 мм |
Изготовление секции греющего кабеля
Нагревательные секции саморегулирующегося кабеля можно изготавливать прямо на месте монтажа. Это удобно при покупке кабеля на отрез (в бухтах).
Изготовление секций (муфтирование греющего кабеля) осуществляется при помощи термоусаживаемых трубок и металлических гильз – комплектов типа ТКТ.
В процессе муфтирования греющая саморегулирующегося кабеля необходимой длины соединяется с питающей при помощи соединительной муфты. Также конец греющего кабеля муфтируется концевой муфтой.
Видео инструкция по муфтированию греющего кабеля
Муфтирование кабеля – очень важный процесс, так как от надежности и герметичности соединений зависит безопасность и работоспособность системы. Соединения – самые уязвимые места в системе обогрева. Правила муфтирования указаны в инструкции, приложенной к комплектам ТКТ.
Готовые секции греющего кабеля
Резистивный греющий кабель продается только готовыми комплектами, длина секции определяется на этапе проектирования обогрева кровли. Далее подбирается комплект необходимой длины.
Саморегулирующийся кабель продается как на отрез, так и готовыми комплектами. Готовые комплекты очень удобны для бытовых систем обогрева, в состав комплекта входит инструкция по монтажу.
Комплектующие для греющего кабеля на кровлю
Помимо комплектов для муфтирования, при монтаже греющего кабеля на кровле используют различные крепления, в зависимости от участка обогрева (край кровли, водосток, ливневка), а также длины обогреваемых элементов. Комплектующие подбираются на этапе проектирования системы. Подробнее о необходимых креплениях в соответствующем разделе.
Обогрев кровли
В период быстрых изменений климата, происходящих при смене сезонов, нормальное функционирование водоотводной системы наиболее подвержена риску. Обледенение труб и желоб происходит быстро, в связи с чем возможны формирования ледяных пробок. Это существенно замедлит работу водоотвода, либо вовсе будет блокировать её.
Помимо этого, появляется риск разрыва и обрушения водостока, по причине увеличения его массы за счёт намерзшего льда. С системами антиоблединения вышеуказанных случаев получится избежать. основополагающей частью составляющей такой системы будет приходиться нагревательный кабель для водостоков и кровли.
Нагревательный кабель пресекает:
• появление обледенений на водоотводах и краях крыши;
• закупоривание труб ледяными пробками;
• разрушение или искажение желобов под воздействием разного рода обледенений;
• поломка труб под силой образовавшихся обледенений.
Характеристики нагревательного кабеля
Климат, в котором протекает функционирование нагревательных кабелей, неблагоприятны. Перепады температур, влияние влаги осуществляют большую нагрузку на кабель. И по этой причине становится необходимым наделение нагревательных кабелей перечнем характеристик:
• устойчивостью своих свойства при перепадах (отрицательных) температуры;
• герметичностью оболочки и переносимостью атмосферной влаги;
• выдержке к УФ-излучению;
• сильной технической прочностью, за счёт которой возможно сопротивляться нагрузкам, созданным обледенением;
• высокой степенью электроизоляции.
Поставка кабелей осуществляется в бухтах или особо подготовленных нагревающих секциях, чем являются отрезанные части определённого размера с муфтой и, обеспечивающим питание, проводом для соединения с сетью. Наиболее удобным выбором будет – секция, поскольку её монтаж легче. Для кровель, имеющих сложное расположение, и водосливов зачастую применяется кабель в бухтах, потому что стандартные секции в данном случае не подойдут.
Виды нагревательных кабелей
Есть два типа базы нагревательных кабелей, за счёт которых функционируют системы антиобледенения: саморегулирующиеся и резистивные. Рассмотрим их особенности.
Тип No1. Резистивный кабель
Разные участки таких проводов могут располагаться как под небом, так и в сугробах снега, в листьях и в самой трубе. Ввиду этого, различное количество тепла будет требоваться на любом из участков для предотвращения появления наледи. Как говорилось выше, вся протяжённость резистивного кабеля находится на одинаковом уровне нагрева, а подстроиться под определённые условия он не сможет.
Таким образом, в некоторых частях провода, которые находятся в достаточно тёплых условиях, будет излишек тепла, что приведёт к растрате тепловой энергии понапрасну. Работа резистивных кабелей постоянно требует значительного электропотребления, которое частично растрачивается попусту.
Выделяют два типа резистивных кабелей, отличающихся конструкцией: зональные и последовательные.
Последовательный кабель
Структура последовательного кабеля элементарена. Во всю его протяжённость, внутри, расположена сплошная токопроводящая жила, которая изолирована. Жилой называется провод из меди.
Для предотвращения возникновения электромагнитного излучения, данный провод заземляют путём размещения сверху него экранирующей оплётки.
Внешним слоем резистивного кабеля является полимерная оболочка, которая предотвращает случаи короткого замыкания, а так же защищает его от неблагоприятных внешних факторов.
Общее сопротивление такого кабеля равняется совокупности сопротивлений всех его частей, это обуславливает главную его исключительность. В связи с этим, если изменится протяжённость провода, тепловая мощь изменится соответственно.
Контроль за данным типом проводов должен осуществляться непрерывно, поскольку процесс теплопередачи нерегулируем. Это подразумевает в себя обязательную уборку скапливающегося мусора, поскольку он может обуславливать перегрев и перегорание кабеля. Восстановить его не получится.
Последовательные кабели разделяются на одножильные и двужильные.Первый кабель содержит одну жилу, второй соответственно две. В последнем жилы идут параллельно и проводят ток в разных по направлению самим себе направлениях, по этой причине возникает нивелирование электромагнитного излучения. По этой причине, кабели с двумя жилами безопасней одножильных.
Плюсы последовательных резистивных кабелей:
• приемлемая стоимость;
• гибкость, что даёт варианты размещения кабеля на всевозможных плоскостях;
• лёгкая установка, при осуществлении которой не возникнет необходимость в задействовании лишних деталей.
Минусы последовательных резистивных кабелей:
• неизменная теплоотдача несмотря на климатические условия;
• порча кабеля ввиду перегрева в какой-либо точке или пересечении.
Данная спираль, обычно состоящая их нихрома, замыкается с первой и второй жилами поочерёдно. Происходит это за счёт контактных окон в изоляции. Далее возникают зоны, через которые проходит тепловыделение. Данные зоны не влияют друг на друга. Можно увидеть, что если произойдёт перегревание, перегорания этого провода в какой-либо точке, поломается лишь одна зона, а вот другие останутся рабочими.
Поскольку зональный нагревательный кабель для водостока и кровли является цепью из частей, выделяющих тепло, которые самостоятельны по отношению друг к другу, возможно разделить его на отдельные части прямо там, где будет происходить укладка. Важно, чтобы длина каждой части кабеля была кратна величине тепловыделяющей зоны (0,7-2 м).
Плюсы зонального кабеля:
• низкая цена;
• отсутствие влияния друг на друга участков тепловыделения, за счёт чего можно не переживать о перегреве кабеля;
• лёгкий монтаж.
Минусы зонального кабеля:
• постоянное тепловыделение независимо от климатических условий;
• зависимость отделённых для установки частиц от полной длины той зоны, где применяется обогрев.
Тип No2. Саморегулирующийся кабель
В запасе у этого кабеля громадный функционал, в системе нагрева водоотводов и кровли.
Структура его гораздо глубже резистивного. Он содержит в себе две жилы, по которым проходит ток (аналогично двужильному резистивному кабелю), их соединяет полупроводниковая прослойка, называемая матрицей. Затем следует следующее расположение слоёв: внутренняя фотополимерная изоляция, экранирующая оболочка (фольга либо оплётка из проволоки), пластиковая внешняя изоляция. Двойная изоляция повышает диэлектрическую прочность кабеля, ну и способствует переносу ударных нагрузок.
Главенствующим в кабеле способном к саморегулированию, выступает матрица. Вот она способна постоянно меняться так, как того требует климат. Её сопротивление будет меняться. Когда происходит увеличение температуры, повышается сопротивление матрицы, а нагрев кабеля снижается. В данном принципе отражается суть саморегуляции.
Регулирование израсходования мощности и уровень нагрева автоматически решается самим кабелем. Помимо этого, все участки кабеля самостоятельно определяют силу нагрева себя самих же, поскольку они независимы межу собой.
Стоимость саморегулирующегося кабеля примерно в 2-3 раза дороже резистивного и, пожалуй, это его главный недостаток.
Перечень же преимуществ весьма широк, но особо выделяются:
• подстраивающаяся под окружающую среду система, изменяющая в зависимости от этого степень нагрева;
• экономное потребление электроэнергии;
• низкое потребление мощности (примерно 15-20 Вт/м);
• долговечность, ввиду того, что нет перегрева и перегорания;
• лёгкий монтаж на всех видах кровли;
• возможность разделить его по отдельным частям (длиной от 20 см) прямо там, где будет происходить укладка
Недостатком данного провода так же является:
• долгое время нагрева
• повышенные показатели стартового тока при случаях снижения температуры.
Состав системы антиобледенения
говорилось выше, главной (обогревающей) частью системы антиобледенения водоотвода и кровли является кабель. Кроме него система включает другие части. Окончательная версия системы будет состоять из:
• нагревательный кабель;
• терморегулятор;
• УЗО;
• блок питания;
• крепежи;
• подводящий провод, подающий напряжение (он не нагревается);
• соединительные муфты.
Работа терморегулятора напрямую влияет на продуктивное функционирование системы антиобледенения. За счёт данного устройства возможно переключение нагревательных секций. Тем самым становится можно ограничить их работу при определённых климатических условиях, заранее установив их диапазон. Величина определяется терморегулятором при помощи датчиков, установленных там, где больше скапливается воды.
Во всех стандартных терморегуляторах присутствует датчик определения температуры. У маленьких систем зачастую применяется двухдиапазонный терморегулятор, в котором присутствует выбор настроек температуры кабеля на переключение.
Существует такой терморегулятор, как метеостанция. Он гораздо эффективней в контроле функционирования системы. В него встроены датчики, которые предназначены для фиксации многих параметров, оказывающих влияние на возникновение обледенения, помимо фиксации температуры. К ним относятся присутствие остатков влажности на трубах и кровле, влажность воздуха и пр. При использовании метеостанции экономится до 80% электричества, потому как её функционирование осуществляется таким образом, как был запрограммирован режим программ.
Монтаж нагревательного кабеля
Чтобы провести кладку системы антиобледенения, нагревательные кабели крепятся:
• в вертикально установленных водоотводных трубах;
• по краю кровли;
• в горизонтальных желобах;
• в ендовах;
• по линии пересечений кровли и смежных стен.
Каждый из вариантов кладки кабеля индивидуальный.
На краю кровли
На данном участке укладка кабеля происходит по такому принципу, чтобы он был выше, чем край наружной стены примерно на 30 см. И Вот таким способом называют «змейку». Высота самой змейки должна составлять 60, 90 или 120 см.
Когда осуществления монтажа проходит на металлочерепице, необходимо установить виточек провода во все точки снизу поверхности. Если монтаж происходит на металлической фальцевой кровле, тогда надо поднять кабель по первому шву на необходимую высоту, после чего, спустить его к водоотводному желобу через обратную сторону шва. Кабель циклично проходит через желоб до шва.
В случае, когда шва нет, на скатной кровле, возможно появление обледенений. Для пресечения этого применяется схема «капающая петля», либо «капающая грань».
В случае первой схемы, вода стекает с кабеля. Ввиду вышеописанных событий его монтаж осуществляется змейкой. Кабель необходимо расположить ниже чем крыша на 5-8 см.
Вторая схема происходит подобным образом, за исключением того, что кабель крепится у грани кровли (капельнике).
В ендовах и местах пересечения крыши и стены
Образование наледи легко происходит в ендовах и прочих местах, где стыкуются скаты кровли. Класть кабель в такой ситуации надо в 2 нити, по линии стыка на 2/3 расстояния. И вот так появляется непромерзающий проход, за счёт него и происходит сток талой воды.
Там, где происходит соединение крыши и стен, используется похожий способ. Происходит установка кабеля в 2 нити на 2/3 высоты ската. Промежуток между стеной и кабелем около 5-8 см., а от нити до нити около 10-15 см.
В желобах
В желобе, расположенном горизонтально укладка кабеля происходит во всю длину с одной или несколькими линиями, идущими параллельно. От того, на сколько широк желоб, будет зависеть численность нитей. В том случае если лоток менее 10 см, то возможно поместить 1 нить, в 20 см, 2 нити. Численность нитей увеличивается на 1 при каждых 10 см ширины. Класть кабель надо оставляя расстояние в 10-15 см.
Чтобы укрепить его в желобе прибегают к монтажной ленте, либо пластиковым клипсам. Кроме этого, возможно самостоятельное изготовление креплений в необходимой численности из стальной ленты. Её форму легко подстроить под форму зажима.
За счёт саморезов укрепляются части монтажной ленты и зажимы на стенках желобов. Дальше силиконовым герметикам осуществляется герметизация сделанных прорезов. Необходимое расстояние от элемента до элемента 30-50 см.
В водоотводных трубах
Формирование обледенений в сливных воронках, препятствует протоку через неё талой воды, стекающей с крыши. Именно ввиду этого данное место является обязательным для установки кабеля. Одна нить кабеля помещается в трубу радиусом до 5 см. Если труба больше, помещается 2 нити. Прикрепляется кабель в начале трубы к стенкам за счёт стальных скоб.
Другие нити кабеля (несколько витков спирали) крепятся вверху трубы и снизу, для более сильного подогрева.
В случаи превышения длины трубы более 3 метров, кабель спускают и фиксируют за счёт цепи или троса с крепёжными элементами, которые подвешивают на установленный на желобе металлический прут.
- греющий кабель для кровли и водостоков
- греющий кабель для мягкой кровли