Кабельные системы обогрева на загородном участке

Многие хозяева загородных домов, вместо того чтобы наслаждаться летним отдыхом, вынуждены заниматься ремонтом кровли и фасадов, повреждённых из-за обледенения крыши в холодные месяцы. Между тем от наледей и сосулек легко избавиться с помощью современных систем кабельного обогрева.

Особенно стремительный рост сосулек наблюдается во время весенних оттепелей, когда днём при плюсовой температуре тает снег, а ночью морозец сковывает талую воду ледяной коркой. К сожалению, в регионах с холодным, но нестабильным климатом капель звенит не только в апрельский день. Мягкими снежными зимами столбик термометра то и дело перескакивает через ноль. Впрочем, и одной оттепели бывает достаточно, чтобы снег на карнизных свесах и в водостоках превратился в ледяной панцирь.

Образование наледей вызывают не только капризы погоды. Из-за неправильного устройства кровельного «пирога» (недостаточное утепление, некачественная укладка подкровельной паро- и гидроизоляции и т. д.) тепло дома нагревает кровлю, вызывая таяние снега даже при круглосуточном морозе (на «тёплых» крышах вода появляется при температуре -5...-10 °С, на «горячих» - ниже -10 °С). В итоге карнизы и водостоки ломятся под тяжестью льда.

Отметим также, что чем проще крыша и больше уклон её скатов, тем в меньшей степени она подвержена обледенению. А вот пологие участки, зоны, примыкающие к башням, парапетам и выступающим мансардным окнам (люкарнам), ендовы как раз являются основными аккумуляторами ледяных масс.

Грелка для крыши

Чтобы предотвратить обледенение, крыши оборудуют системами кабельного обогрева, или, как их ещё именуют, антиобледенительными системами (кроме того, бытует название «системы снеготаяния»). В состав этих комплексов входят нагревательная, силовая (распределительная) и информационная сети, электронный блок управления, а также устройства, обеспечивающие электробезопасность системы.

Греющий кабель монтируют на карнизных свесах и в ендовах (на две трети длины), прокладывают в водосточных желобах и трубах. На крышах сложной конфигурации кабели охватывают и другие подверженные обледенению участки. Однако наращивание нагревательной сети должно быть технически обоснованным и экономически оправданным. Скажем, нет никакого смысла обогревать «тёплые» и тем более «горячие» крыши. В этом случае сначала проводят мероприятия по реконструкции и модернизации кровельного «пирога» (замена и усиление теплоизоляции, переустройство подкровельной вентиляции и т. д.), а потом уже приступают к проектированию антиобледенительной системы.

Подчеркнём, что нагревательная сеть не способна плавить лёд. Кабельный обогрев предназначен для профилактики обледенения, а не для расчистки готовых торосов. Вывод: запускать систему нужно своевременно, то есть до осенних заморозков. Если же греющие секции покрыты толстым слоем льда, кабельный обогрев лучше даже не включать.

Проводники тепла

В системах антиобледенения используют два типа греющего кабеля - резистивный (DEVI, Danfoss, Дания; ССТ, Россия; Ceilhit, Испания; Alcatel, Норвегия-Франция; Ensto, Финляндия) и саморегулирующийся (Raychem, Isopad, Германия; Heat Trace, Великобритания; Ebeco, Швеция; Thermon, США; Nelson EasyHeat, Канада; ССТ, Ensto). Выбор того или иного нагревателя носит принципиальный характер, ведь от этого зависит как эксплуатационная, так и финансовая сторона дела. Резистивные кабели состоят из металлической жилы высокого сопротивления и многослойной изоляции. При прохождении тока через тугоплавкий сердечник электрическая энергия преобразуется в тепловую. Кабель нагревается равномерно по всей длине. Резистивную продукцию используют в системах кабельного обогрева более полувека. Поведение греющих секций в различных тепловых режимах хорошо известно и легко предсказуемо. Если система спроектирована правильно и профилактические работы проводятся регулярно, вероятность аварийных ситуаций, возникающих по вине кабеля, практически сведена к нулю.

Помимо надёжности у резистивных нагревателей есть ещё один весьма существенный плюс - сравнительно невысокая стоимость (средние цены варьируются в пределах 100-150 руб./пог. м). Вместе с тем этот кабель не способен реагировать на локальные изменения. В тени и на солнце он действует с одинаковой интенсивностью. А ведь кабельный обогрев крыши ориентирован на показатели, полученные с самого неблагополучного участка (например, покрытого снегом северного ската). Выходит, что местами электроэнергия расходуется впустую.

Саморегулирующаяся продукция работает по-другому. Рабочим элементом таких кабелей служит тепловыделяющая матрица. Она напрессована на две параллельные металлические шины, обеспечивающие напряжение по всей длине кабеля. Полимерное тело матрицы содержит токопроводящие включения (графит), благодаря которым сопротивление «самрега» изменяется вслед за изменением метеоусловий. Как только температура наружного воздуха понижается до верхнего значения обледе-нительного диапазона, полимер сжимается, между включениями возникает контакт, цепь замыкается. При прохождении тока выделяется тепло, которое нагревает матрицу. Чем холоднее на улице, тем больше связей между включениями и, следовательно, выше температура нагревательного элемента. Потепление запускает обратный процесс.

Саморегулирующиеся кабели чутко реагируют на локальные перемены погоды и состояние кровельного покрытия. Скажем, при нулевой температуре энергопотребление нагревательной сети на различных участках крыши может варьироваться в пределах 18-35 Вт/пог. м. Очевидно, что при таком режиме электроэнергия расходуется рационально. Однако «интеллект» саморегулирующихся кабелей обходится недёшево (цены начинаются с 450 руб./пог. м). Превышение первичных вложений на систему антиобледенения по сравнению с аналогичным комплексом на базе рези-стивной сети составляет, как минимум, 20-25 %, и это с учётом безупречного проектирования и оптимальной комплектации. Срок окупаемости зависит от многих факторов и, как правило, растягивается на долгие годы. Неудивительно, что многие домовладельцы предпочитают сэкономить на начальном этапе и заказывают систему на базе резистивного кабеля.

Руководство на проводе

Антиобледенительные системы подчиняются командам терморегулирующих устройств - термостатов или программируемых терморегуляторов. На крыше устанавливают датчики, которые по информационным (сигнальным) проводам передают в блок управления оперативные данные о погоде. «Штаб» анализирует полученные сведения и, в зависимости от обстановки, отдаёт «приказы» о включении или выключении системы кабельного обогрева. Термостаты настраивают диапазон температур, при которых высока вероятность обледенения (например, -1...+2 °С). Однако обледенение иногда начинается и при более тёплой погоде. Поэтому во время мокрого снегопада или густого тумана лучше подстраховаться и запустить систему вручную.

Программируемые терморегуляторы не проведёшь. Такие электронные устройства способны принимать информацию отдатчиков разного типа: температуры, влажности, осадков, льда. Не случайно их ещё называют мини-метеостанциями. Терморегуляторы сопоставляют показатели состояния окружающей среды и кровли, анализируют данные, полученные в нескольких точках крыши, и включают или выключают кабельный обогрев в самый подходящий момент. К тому же «интеллектуальные» блоки управления (правда, не все, только некоторые) отслеживают рабочее состояние нагревательной сети. Правда, программируемые устройства обходятся в три-четыре раза дороже стандартного термостата.

В заключение добавим, что терморегулирующие устройства устанавливают в распределительном силовом щите (общедомовом, а лучше отдельном). Блоки управления монтируют на DIN-рейки (металлические профили стандартной конфигурации). Там же устанавливается защитная аппаратура - электротехнические модули (автоматические выключатели, УЗО и др.), которые обеспечивают безопасную эксплуатацию системы антиобледенения.

Тонкая работа

Проектирование, комплектацию и монтаж антиобледенительной системы выполняют организации, имеющие соответствующие разрешения от органов Энергонадзора.

Нагревательные секции заготавливают в заводских условиях. Саморегулирующиеся кабели допускается отмерять и нарезать по месту. Это позволяет оптимально адаптировать нагревательную сеть к кровле. Однако многие монтажные фирмы и саморегулирующиеся секции подготавливают на «земле». Главная забота монтажников - подключение нагревательной сети к силовому (питающему) кабелю. Для соединения используют герметичные термоусаживаемые муфты, а точки запиши помещают в водонепроницаемые распределительные коробки. Если всё сделано как надо, то при эксплуатации концы силового кабеля будут оставаться холодными. Такие ответственные операции лучше выполнять в комфортных условиях цеха.

Системы антиобледенения монтируют при температуре воздуха не ниже - 10 °С (саморегулирующийся кабель - до -20 °С). Перед монтажом кровлю очищают от листвы, зимой убирают снег и лёд (проливают горячей водой и высушивают строительным феном). Греющий кабель укладывают петлями. Способ крепления секций зависит от типа кровельного покрытия и гальванической совместимости материалов (например, на медных кровлях используют медный крепёж).

После монтажа проводят контрольные испытания как системы в целом, так и её отдельных компонентов. Если тестирование прошло успешно, заказчик и представитель фирмы подписывают акт приёмки-сдачи. В заключение монтажники передают клиенту комплект документов, включающий схемы раскладки секций, прохождения силовой и информационной сетей, а также технический паспорт кабельной системы обогрева и др.





 

Полезная информация

Яндекс.Метрика


Проектирование коттеджей