Обогрев водостоков: монтаж системы обогрева кровли и водостоков своими руками

Ранней весной и поздней осенью все домовладельцы сталкиваются с проблемой обмерзания кровельных скатов и замерзания внутри водостоков талой воды. Если ее своевременно не решить, безопасности людей, как и сохранности их имущества, будут угрожать срывающиеся с крыши крупные сосульки и смерзшиеся комья снега.

Хорошее решение – обогрев водостоков, что позволит предотвратить образование наледи. В этом материале речь пойдет о том, для чего нужно обустраивать систему водостока обогревом. Также мы расскажем о том, какие материалы для этого потребуются и подробно опишем суть процесса.

Стоит ли греть водосток?

В зимние месяцы в большинстве регионов на территории нашей страны господствуют морозы и обильные осадки. В результате на кровле накапливаются большие массы снега. Повышение температуры провоцирует сначала их подтаивание, а позже и активное таяние.

Днем растаявшая вода сбегает на края крыши и в водостоки. Ночью она замерзает, что приводит к постепенному разрушению элементов кровли и водостоков.

Такая картина типична для межсезонья. Если не принять меры, лед и снег обрушатся на землю. При этом может быть поврежден фасад, водостоки, припаркованные внизу машины

На краях крыши скапливаются сосульки и конгломерат из смерзшегося снега и льда. Время от времени они срываются вниз, угрожая безопасности находящихся внизу людей и их имуществу, целостности водосточной системы и элементам декора фасада.

Предотвратить все эти неприятности можно только путем обеспечения беспрепятственного отвода растаявшей воды. Это возможно только при условии обогрева краев кровли и водосточной системы.

Бывает, что в целях удешевления стоимости системы обогрева ее укладывают только на поверхность кровли. Владелец пребывает в полной уверенности, что этого будет вполне достаточно.

Однако это не так. Вода будет поступать в водосточные желоба и трубы, где в конце дня и замерзнет, поскольку обогрева там нет. Водостоки окажутся забитыми льдом, поэтому не смогут принимать талую воду. Помимо этого появляется опасность их механического повреждения.

Таким образом, чтобы получить хороший результат, следует обустраивать обогрев кровли и окружающих ее водостоков. В большинстве случаев греющий кабель монтируется на кровельные карнизы, внутри желобов водостока и в воронках, на участках стыков фрагментов крыши, по линиям ендов.

Кроме того, обогрев обязательно должен присутствовать по всей длине водосточных труб, в водосборниках и дренажных лотках.

Особенности обустройства системы обогрева

Способы обогрева кровель разных типов могут разниться. Речь идет о так называемых «холодных» и «теплых» крышах. Разберем особенности каждого варианта.

Обогрев холодной кровли

Так называют крышу без теплоизоляции по скатам с хорошей вентиляцией. Чаще всего такие кровли находятся над нежилыми чердачными помещениями. Они не пропускают наружу тепло, поэтому снежный покров на них не подтаивает в течение всей зимы.

Для таких конструкций будет достаточно установки обогрева водостоков. Линейная мощность уложенного кабеля должна постепенно увеличиваться. Начинают с 20-30 Вт на п/м и заканчивают 60-70 Вт на каждый метр водостока.

Как обогреть теплую кровлю?

Теплой считается крыша с теплоизоляцией. Они пропускают тепло наружу, благодаря чему даже при отрицательных температурах на поверхности теплой кровли снеговой покров может подтаивать. Образовавшаяся вода течет на холодные фрагменты крыши и замерзает, при этом образуется наледь. По этой причине необходимо обустройство обогрева края кровли.

Так называемая теплая кровля пропускает тепло наружу. Поэтому снег над «теплыми» участками тает, талая вода попадает на «холодные» фрагменты и застывает

Оно реализуется в виде уложенных по кромке крыши отопительных секций. Их кладут в виде петель шириной 0,3-0,5 м. При этом удельная мощность получившейся отопительной системы должна составлять от 200 до 250 Вт на каждый квадратный метр. Обустройство обогрева водостоков реализуется аналогично тому, что используется для холодной кровли.

Устройство системы обогрева водостока

Для  обогрева крыши и водостоков чаще всего используется система с греющим кабелем. Рассмотрим ее основные элементы.

Распределительный блок и датчики

Распределительный блок предназначен для коммутации силовых (холодных) и нагревательных кабелей.

В состав узла входят элементы:

• сигнальный кабель, который соединяет датчики с блоком управления;
• силовой кабель;
• специальные соединительные муфты, использующиеся для обеспечения герметичности системы;
• монтажная коробка.

Блок может быть установлен непосредственно на крыше, поэтому должен быть хорошо защищен от влаги.

В работе системы может использоваться три разновидности детекторов: воды, осадков и температуры. Они располагаются на крыше, в желобах и водостоках. Их основная задача – сбор информации для автоматического управления обогревом.

Собранные данные поступают в контроллер, который анализирует их, принимает решение о выключении/включении оборудования и выбирает оптимальный режим функционирования.

Контроллер и щит управления

Контроллер — мозг всей системы, отвечающий за ее работу. В самом упрощенном варианте это может быть какой-либо терморегуляторный прибор. При этом минимальный рабочий диапазон устройства должен находиться в пределах от +3 до -8 градусов С. В этом случае контроль и переключение системы полностью автоматизировать не удастся, потребуется вмешательство человека.

Для полной автоматизации работы системы обогрева потребуется контроллер. Этот прибор собирает и анализирует информацию, поступающую с датчиков, и не ее основе корректирует работу системы

Более удобный для эксплуатации вариант – использование сложного электронного управляющего устройства с возможностью программирования. Такое оборудование способно самостоятельно контролировать процесс таяния осадков, их количество, следить за температурой.

Контроллер оперативно реагирует на происходящие изменения и принимает оптимальные решения, выбирая лучший в существующих условиях режим работы оборудования для обогрева.

Щит управления предназначен для управления всей системой и обеспечения безопасности при ее эксплуатации.

Для обустройства узла обычно используются элементы:

• трехфазный входной автомат;
• УЗО (оно же устройство защитного отключения);
• контактор четырехполюсный;
• сигнальная лампа.

Помимо этого потребуется поставить на каждую фазу однополюсные защитные автоматы, а так же защиту цепи термостата.

Кроме этого, в процессе монтажа потребуются детали для крепления: кровельные гвозди, шурупы, заклепки. Понадобятся термоусадочные трубки и специальная монтажная лента.

Как выбрать греющий кабель?

Пожалуй, самым важным элементом системы можно считать греющий кабель. На практике выбирают между устройствами двух видов: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим все минусы и плюсы использования обоих вариантов.

Особенности кабеля резистивного типа

Отличается простотой принципа работы. Внутри такого кабеля находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она начинает быстро разогреваться и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем очень проста в эксплуатации и не требует больших затрат.

Устройство греющего резистивного кабеля очень просто. Основной «рабочий» элемент — нагревательная жила. Когда через нее проходит ток, она очень быстро разогревается

Основными преимуществами использования кабеля такого типа считается отсутствие при запуске стартовых токов, низкая стоимость резистивного провода и присутствие постоянной мощности.

Последнее утверждение можно отнести к спорным. Поскольку в некоторых случаях постоянная мощность будет, скорее, недостатком. Так случится, если участки системы будут испытывать потребность в разном количестве тепла. Часть из них может перегреться, а остальные, напротив, недополучат тепло.

Для регулирования степени обогрева системы с резистивным кабелем обязательно используются терморегуляторы или другие приборы.

Эффективность и экономичность функционирования такой системы зависит от правильности их настройки, поэтому реальность достаточно часто бывает далека от желаемого. В этом резистивный кабель значительно уступает саморегулирующемуся.

Специалисты рекомендуют по возможности укладывать зональный резистивный кабель. Эта разновидность отличается наличием нагревательной нити из нихрома. Ее погонная мощность не зависит от размера, при необходимости кабель можно разрезать.

Также к достоинствам греющего кабеля можно отнести простоту его монтажа и длительную эксплуатацию.

Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы

Отличается более сложным устройством. Внутри такого кабеля две греющие жилы, вокруг которых находится особая матрица. Она «настраивает» сопротивление кабеля в зависимости от того, какова температуры окружающей среды. Чем она выше, тем меньше кабель греется, и наоборот, чем холоднее вокруг, тем лучше он нагревается.

Внутри саморегулирующегося кабеля находится специальная матрица, способная менять сопротивление греющей жилы в зависимости от температуры окружающей среды

Достоинств у саморегулирующегося кабеля много. Прежде всего, для его нормальной работы не требуется монтажа комплекса приборов управления: детекторов и терморегуляторов. Система будет настраиваться самостоятельно, причем перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем, не произойдет.

Саморегулирующийся провод можно разрезать. Минимальная длина отрезка – 20 см, его эксплуатационные характеристики не изменятся от длины. В процессе монтажа кабели при необходимости можно перекрещивать и даже перекручивать, они будут работать в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля очень проста. Он может быть смонтирован снаружи или внутри обогреваемого объекта.

Есть у системы и недостатки. Прежде всего, это стоимость. Саморегулирующийся кабель стоит примерно в 2-3 раза дороже резистивного. При этом нужно учесть, что в эксплуатации он обойдется дешевле. Еще один минус – постепенное старение саморегулирующейся матрицы, вследствие чего со временем саморегулирующийся кабель выходит из строя.

Подробнее о особенностях выбора сааморегулирующегося кабеля читайте далее.

Расчет системы обогрева

Специалисты советуют выбирать для системы обогрева кровли и водостоков кабели мощностью не меньше 25-30 Вт на метр. Нужно знать, что греющие кабели обоих типов используются и для других целей. Для обустройства теплых полов, например, но их мощность намного ниже.

Перед тем, как приступить к расчетам мощности, нужно определиться с тем, как будут обогреваться все элементы системы. На рисунке представлены примеры возможной организации обогрева желобов и водостоков

Потребляемая мощность оценивается в активном режиме. Это период, когда система работает с максимальной нагрузкой. Длится он суммарно от 11 до 33% всего периода холодов, который условно длится с середины ноября до середины марта. Это средние значения, для каждой местности они разные. Мощность системы нужно вычислять.

Для ее определения необходимо знать параметры водосточной системы.

Приведем пример расчетов для стандартной конструкции с сечением вертикального водостока 80-100 мм, диаметр трубы-желоба 120-150 мм.

• Нужно точно замерить длины всех желобов для стока воды и сложить получившиеся величины.
• Результат необходимо умножить на два. Это длина кабеля, который будет проложен по горизонтальному участку системы обогрева.
• Измеряется длина всех вертикальных водостоков. Полученные величины складываются.
• Длина вертикального участка системы равна общей длине водостоков, поскольку в этом случае будет достаточно одной линии кабеля.
• Вычисленные длины обоих участков системы обогрева складываются.
• Полученный результат умножается на 25. В результате получается мощность электрообогрева в активном режиме.

Такие расчеты считаются приблизительными. Более точно все можно рассчитать, если воспользоваться специальным калькулятором на одном из интернет сайтов. Если самостоятельные расчеты сложны, стоит пригласить специалиста.

Выбор места для укладки кабеля

Собственно, система обогрева для водостоков не так уж и сложна, однако чтобы она работала максимально эффективно, следует укладывать кабель на всех участках, где образуется наледь, и в местах схода растаявшего снега.

В кровельных ендовах кабель монтируется вниз и вверх, протяженностью на две трети ендовы. Минимум – в 1 м от начала свеса. На каждый квадратный метр ендовы должно приходиться 250-300 Вт мощности.

На плоских участках крыши обустраивают обогрев фрагмента кровли, находящегося непосредственно перед водосбором. Так талая вода будет беспрепятственно попадать в трубу

По кромке карниза провод укладывается в виде змейки. Шаг змейки для мягких кровель – 35-40 см, на жестких кровлях его делают кратным рисунку. Длина петель выбирается с таким расчетом, чтобы на обогреваемой поверхности не возникало зон холода, иначе здесь будет образовываться наледь. Кабель укладывается на линии отрыва воды по капельнику. Это может быть 1-3 нити, выбор осуществляется исходя из конструкции системы.

Греющий кабель монтируется внутри водосточных желобов. Обычно здесь укладываются две нити, мощность подбирается в зависимости от диаметра желоба. Внутри водостоков укладывается одна греющая жила. Особое внимание следует уделить выходам труб и воронкам. Обычно здесь требуется дополнительный обогрев.

Технология обустройства системы обогрева

Предлагаем изучить подробную инструкцию по монтажу системы обогрева кровли и водостоков своими руками. Процесс устройства греющей системы для водостоков включает ряд стандартных шагов:

Для начала намечаем места, где будет проложен кабель. Важно учесть все повороты и их сложность. Если угол поворота слишком крутой, рекомендуется нарезать кабель на детали необходимой длины и соединить их потом с помощью муфт.

При разметке внимательно осматриваем основание. Здесь не должно быть острых выступов или углов, иначе целостность кабеля окажется под угрозой.

Внутри водосточных желобов кабель фиксируется специальной монтажной лентой. Она закрепляется поперек провода. Ленту желательно выбирать максимально прочную.

Резистивный кабель закрепляется лентой через каждые 0,25 м, саморегулирующийся – через 0,5 м. Каждая полоска ленты дополнительно фиксируется заклепками. Места их установки обрабатываются герметиком.

Для монтажа кабеля используют специальную монтажную ленту. Никакие другие крепежи использовать не рекомендуется. Для фиксации ленты применяют заклепки, герметик или монтажную пену

Внутри водостоков для закрепления кабеля используется та же лента для монтажа или термоусадочная трубка. Для деталей, длина которых превышает 6 м, дополнительно используется металлический трос. К нему прикрепляется кабель, чтобы снять с последнего несущую нагрузку.

Внутри воронок греющий кабель крепится на ленту и заклепки. На кровле – на монтажную ленту, приклеенную на герметик, или на монтажную пену.

Важное замечание от специалистов. Может показаться, что сцепление материала кровли с герметиком или пеной недостаточно для надежного соединения. Однако выполнять на кровельном материале отверстия под заклепки категорически нельзя. Со временем это неизбежно приведет к появлению течей, и кровля придет в негодность.

Выбираем место под распределительные коробки и устанавливаем их. Затем прозваниваем и точно замеряем сопротивление изоляции всех получившихся секций. Ставим на место датчики термостата, кладем силовой и сигнальный провода. Каждый датчик представляет собой небольшое устройство с проводом, длину последнего можно регулировать. Детекторы ставятся в строго определенных местах.

На некоторых участках системы требуется усиление обогрева. Здесь монтируется большее количество кабеля. К числу таких участков относится воронка водостока, где может накапливаться лед

Например, для датчика снега выбирается место на крыше дома, детектор воды – в нижней точке желоба. Все работы проводим по инструкции производителя. Соединяем детекторы с контроллером. Если здание большое, датчики можно объединить в группы, которые впоследствии поочередно подключаются к общему контроллеру.

Далее готовим место, где будет установлена система автоматического управления. Чаще всего это распределительный щиток, находящийся внутри здания. Здесь устанавливается контроллер и защитная группа.

В зависимости от типа контроллера нюансы его установки могут несколько различаться. Однако в любом случае он будет иметь клеммы для подключения детекторов, нагревательных кабелей и для подачи электропитания.

На снимке видно, что кабель закреплен в «подвешенном» состоянии. Со временем нарушение монтажа неизбежно приведет к его обрыву и поломке системы обогрева

Устанавливаем защитную группу, после чего замеряем сопротивление ранее смонтированных кабелей. Теперь нужно протестировать автоматическое защитное отключение, чтобы выяснить, насколько хорошо оно справляется со своими функциями.

Если все в порядке, программируем термостат и запускаем систему в работу.

Типичные ошибки при монтаже системы

Опытные монтажники выделяют типичные ошибки, которые нередко допускают те, кто впервые самостоятельно устанавливает обогрев водостоков:

1. Ошибки в проектировании. Самая распространенная – игнорирование особенностей конкретной кровли. При проектировании не обращается внимание на холодные края, теплые участки, зоны водосброса и т.п. В результате на некоторых участках крыши продолжает образовываться наледь.
2. Ошибки в закреплении греющего кабеля: подвижный провод, «висящий» на монтажной ленте, отверстия в кровле под крепеж, использование ленты, которая предназначена для монтажа теплого пола, на крыше.
3. Установка пластиковых хомутов, предназначенных для внутренних работ, в качестве крепежей. Под воздействием ультрафиолета они станут хрупкими и разрушатся меньше, чем за год.
4. Подвешивание греющего кабеля в водосток без дополнительного закрепления на трос. Приводит к обрыву провода по причине температурных расширений и тяжести льда.
5. Монтаж силовых кабелей, которые не предназначены для укладки на кровле. В результате возникает пробой изоляции, что угрожает поражением током.

К ошибкам можно отнести и подключение греющего кабеля на участках, где его использование не требуется. Его работа будет бесполезна, а владельцу придется ее оплачивать.

Выводы и полезное видео по теме

Интересная информация о греющих кабелях и полезные советы по их монтажу представлены в следующих видеороликах.

Особенности работы саморегулирующегося греющего кабеля:

Как самому собрать систему обогрева водостоков:

Монтаж системы обогрева промышленной сборки:

Практика показывает, что в холодное время необходимо обогревать водостоки. Это дает возможность избавиться от наледи и гарантирует защиту от внезапного схода снега. Обустроить такую систему можно самостоятельно.

Сложнее всего будет ее рассчитать и выбрать участки, где нужно уложить греющий кабель. Эту часть работ можно доверить профессионалам. Получив расчеты и проект, последующий монтаж легко реализовать самостоятельно.

Хотите задать вопрос по обустройству обогрева водостока? Пожалуйста, напишите его расположенном ниже блоке. Здесь же у вас есть возможность сообщить о интересных фактах по теме статьи или поделиться опытом собственноручного обустройства обогрева водостока.