Кабель греющий для кровли

Зимой во время оттепелей часто образуется наледь на крышах и в системе водостоков частных домов. Чтобы избежать этого, выполняют кровлю с подогревом.

Использование системы подогрева на крыше

Для организации нагревательной конструкции необходимы следующие комплектующие:

• нагревательный кабель;
• соединительные муфты;
• заглушка концевая;
• электроустановочные устройства;
• терморегулятор;
• монтажные коробки двух типов: для подсоединения и разветвлённые;
• крепёж для монтажа к кровле или водосточной системе.

Конструкцию, предназначенную для подогрева крыши, монтируют поверх кровельного материала (открытая конструкция) или под него (скрытая система).

Кабель укладывают змейкой по низу ската крыши. Также допускается укладка нагревательной конструкции в линию, расположенную параллельно карнизу.

Укладка нагревательного кабеля на крышу

Причины образования льда на крыше

Одной из основных причин является неправильная организация кровли. Если её теплоизоляция недостаточная, то это приводит к тому, что тепло активно выделяется через крышу, при этом нагревая кровлю до плюсовых температур. Снег, находящийся на крыше, снизу начинает таять, и талая вода стекает к водостоку, образуя наледи.

Ещё одной причиной являются оттепели, которые также приводят к образованию льда в районах водостоков и сосулек. Способствуют обледенению крыши и периоды с солнечными днями, когда за счёт солнечного нагрева снег начинает таять, а в вечернее и ночное время, при понижении температуры, талая вода замерзает.

Достоинства и недостатки конструкции

Организация крыши с подогревом имеет свои достоинства и недостатки.

Достоинства

• Невозможность образования сосулек, поэтому проход возле домов становится более безопасным;
• Не требуется усиление кровли, так как исключается дополнительная снежная нагрузка;
• Исключение заторов изо льда в водосточной системе, которые могут привести к разрушению водостоков и образованию ещё большей наледи за счёт того, что вода не сможет нормально удаляться с крыши;
• Исключается разрушение кровельного материала под воздействием льда;
• Не требуется механическая очистка крыши от снега;
• Простота обслуживания обогревательной системы.

Недостатки

• Дополнительные затраты на комплектующие и монтаж;
• Дополнительные расходы электроэнергии на работу системы.

Внимание! Подогрев крыши можно включать только во время оттепели, а также ранней весной или поздней осенью.

Подогревательную систему нельзя использовать при низких температурах, поскольку это не только не принесёт никакой пользы, но и может быть причиной преждевременного разрушения кровельных материалов.

Если температура воздуха выше +5°С, то обогревательную систему отключают.

Для правильной работы конструкции нагревательные элементы размещают на кровле и в системе водоотведения (ендовах, водостоках и т.д.).

Места монтажа нагревательной конструкции

В нагревательной системе используется специальный кабель. Именно в нём электрическая энергия преобразуется в тепловую. Количество теплоты (по закону Джоуля-Ленца) зависит от силы тока, протекающего по проводнику, и сопротивления самого провода.

Виды греющего кабеля для обогрева кровли и водостоков

К проводникам, использующимся для подогрева кровли, предъявляются следующие требования:

• стойкость внешнего изоляционного покрытия к ультрафиолету, повышенной влажности, воздействию высоких и низких температур, механическому воздействию;
• стабильные электрические показатели при резких колебаниях температуры;
• может использоваться только экранированный провод (сплошной алюминиевый экран или медный сетчатый);
• электрическая мощность – от 20Вт/м до 50Вт/м.

Для организации системы антиобледенения используются следующие виды электрических кабелей: резистивный и саморегулирующийся.

Резистивный греющий кабель для обогрева кровли

Состоит из медного провода (или из сплава меди), имеющего постоянное сопротивление и помещенного в изоляционную оболочку.

В качестве изолятора используется термостойкий пластикат.

Для подключения к распаячной коробке кабель имеет так называемые «холодные концы», которые выполняются длиной от 0,75м до 2м.

Область использования – обогрев протяжённых участков.

Резистивный нагревательный проводник должен соответствовать ГОСТ Р МЭК 60800-2012 «Кабели нагревательные на номинальное напряжение 300/500 В для обогрева помещений и предотвращения образования льда».

Греющие элементы размещают непосредственно на крыше по специальной схеме или из них в заводских условиях изготавливают нагревательные комплекты.

Резистивный нагревательный кабель

Такой провод имеет фиксированную длину участка или секции. В зависимости от технических параметров, его длина варьируется от 10м до 200м.

Кабель состоит из одной, двух или нескольких изолированных жил.

Каждая жила, в свою очередь, состоит из одной или нескольких медных проволок. Допускается использование проволок из сплава меди.

В многожильных конструкциях жилы могут быть прямыми или размещаться по спирали. Одножильные кабели, по сравнению с двухжильными, имеют более высокое электромагнитное излучение. Кроме этого, важным преимуществом многожильных проводников является их большая надёжность в эксплуатации.

В зависимости от конструкции, резистивный нагревательный кабель может быть последовательный и зональный.

Последовательный греющий кабель для водостока и кровли

Такой проводник представляет собой медную жилу, покрытую изоляционной оболочкой. Далее располагается экранирующая оплётка, которая, помимо обеспечения защиты от электромагнитного излучения, служит заземлителем.

Снаружи кабель покрыт бесшовной изоляцией из ПВХ материала.

Преимущества:

• при прохождении тока происходит равномерный нагрев по всей длине;
• невысокая цена;
• гибкость и простота монтажа;
• большая длина греющей цепи.

Недостатки:

• возможность перегрева нагревательных элементов;
• нельзя изменять длину секций;
• запрещается использовать для крыши с мягкой (наплавляемой) кровлей;
• нельзя соединять внахлёст;
• если имеется повреждение на одном участке, то требуется замена всей секции;
• одинаковая теплоотдача по всей длине проводника приводит к тому, что в процессе работы на одних участках система будет работать в холостую, а на других – нагрев будет недостаточный, так как отдельные участки кровли нагреваются солнцем по-разному.

Строение резистивного кабеля последовательного типа

Общее сопротивление последовательного кабеля зависит от его длины. Поэтому укорачивание проводника влечёт за собой уменьшение сопротивления и, как следствие, увеличение тепловыделения.

Маркировка резистивного кабеля

Согласно ГОСТу, маркировка должна включать следующую информацию:

• название фирмы-изготовителя;
• тип проводника;
• значение сопротивления при температуре 20°С каждого метра последовательного кабеля или выходную мощность каждого метра проводника параллельного типа для определённой температуры;
• механический класс;
• максимальное напряжение последовательного проводника или номинальное напряжение зонального провода;
• при необходимости пометку «только для прокладки в бетоне».

Маркировку, согласно ГОСТу, наносят одним из следующих способов:

• тиснением;
• печатным способом;
• вдавливанием.

Маркировка нагревательного кабеля

Также она может быть нанесена на ярлыке, который прикрепляется к кабелю, или размещённой на внутреннем элементе проводника.

Зональный кабель

Параллельный или зональный проводник состоит из двух параллельных токопроводящих изолированных жил, которые спирально обвивают нагревающую проволоку из металла (обычно нихром) с высоким сопротивлением.

Через контактные отверстия или окна она поочерёдно подключается к жилам проводника. Окна смещены друг относительно друга с шагом в 1м. Таким образом, образуются несколько тепловыводящих зон. При перегорании какого-либо участка нагревательного кабеля работает вторая зона.

Поверх жил располагается проволочная спираль из металла с высоким сопротивлением, которая замыкается в окнах на жилы. В результате сам кабель представляет собой параллельное соединение отдельных резисторов.

Таким образом, зональный проводник можно нарезать на участки непосредственно на месте монтажа. Только необходимо соблюдать следующее условие: длина участка должна быть кратной 1,5-2м (длина токопроводящей зоны).

Длина зонального проводника определяется его мощностью и сечением жил.

Конструкция и принцип действия зонального кабеля

Зональный проводник обладает теми же достоинствами, что и последовательный тип, только, в отличие от него, этот провод можно нарезать на участки определённой длины, поскольку он разделён на независимые зоны тепловыделения.

К недостаткам относится возможность прогорания в местах пересечения, невысокая стойкость к механическим повреждениям. Для определения выгоревшей зоны требуется использование тепловизоров. Кроме этого, так же, как и у последовательного типа, при эксплуатации тепло выделяется равномерно по всей длине участка обогрева.

Саморегулирующий кабель

Состоит из двух медных токопроводящих жил, между которыми находится полупроводниковая матрица. Сверху располагается слой фотополимерной изоляции. Изоляция выполняется из диэлектрика с сопротивлением 1МОм. Далее эта конструкция заключается в экранирующую оболочку. Внешний слой – изолирующий. В качестве диэлектрика для внешней изоляционной оболочки используется термостойкий пластик, который не разрушается под воздействием УФ излучения.

Маркировка кабеля может содержать буквы СТ, CF или СR.

Первая буква С указывает на наличие экрана, выполненного из меди, покрытой оловом. Вторая буква – характеристика материала изоляции. Если в маркировке присутствует буква R, то изоляция выполнена из модифицированного полиэфина, Т – изоляция из фторполимера, Х – оболочка из этиленвинилоацетата.

В качестве экрана может выступать алюминиевая фольга или проволочная медная сетка.

Благодаря наличию двух слоёв изоляции, проводник имеет более высокие параметры диэлектрической прочности. Также он менее подвержен разрушению при механическом воздействии.

Конструкция саморегулирующегося проводника

Полупроводниковая матрица изменяет своё сопротивление при изменении температуры окружающего воздуха. При увеличении температуры окружающей среды увеличивается сопротивление самой матрицы, что приводит к уменьшению нагрева греющего кабеля для обогрева водостоков и кровли.

Принцип работы полупроводниковой матрицы заключается в следующем. Основные элементы, регулирующие её сопротивление, – это частички сажи, которые находятся в веществе матрицы. С понижением температуры окружающей среды объём матрицы уменьшается. Расстояние между частичками сажи уменьшается, и между ними возникает большое количество токопроводящих дорожек. Благодаря этому, сопротивление матрицы уменьшается, а тепловая мощность, соответственно, увеличивается. Если температура повышается, то происходит обратный процесс: матрица в объёме увеличивается, количество токопроводящих дорожек уменьшается, и мощность самого кабеля также уменьшается. Таким образом, происходит саморегуляция подогревающей системы.

Благодаря этому, каждый участок кабеля может иметь разную температуру, в зависимости от степени нагрева кровли. Использование подогревающей конструкции на основе саморегулирующего провода позволяет системе «антилёд» работать более эффективно, чем при эксплуатации конструкции на основе резистивного кабеля.

Достоинства

• Саморегулируемый кабель можно нарезать на участки определённой длины непосредственно при выполнении монтажа конструкции;
• Автоматическая регулировка мощности проводника, в зависимости от температуры окружающей среды, приводит к более эффективной работе системы;
• Экономия затрат на электроэнергию, по сравнению с использованием резистивного проводника, составляет порядка 10-15%.

Недостатки

• Более высокая цена (в 2-4 раза выше), по сравнению с резистивным проводом;
• Со временем старение матрицы приводит к падению мощности на 1 погонный метр проводника.

Для эффективной работы подогреваемой конструкции обязательно нужно устанавливать кабели не только на крышу, но и в водосточные желоба и трубы.

Обогрев кровли и водостока

Для трубопроводов используются конструкции с линейной мощностью от 10 до 60Вт/м.

Использование нагревательной системы «антилёд» на основе греющих кабелей поможет увеличить срок эксплуатации кровли, а также не позволит образовываться наледям и сосулькам по краям крыши и в системах водостоков.

Видео

Автор:

Кoкушкин Сeргей Виктopoвич