Антиобледенительные системы для кровли
Цели применения антиобледенительных систем
Кабели для систем антиобледенения кровли
Система управления антиобледенением
Включение по температуре воздуха
Управление по датчику влажности
Антиобледенение без системы управления
Перегорание нагревательного кабеля
Двужильный резистивный нагревательный кабель
Цели применения антиобледенительных систем
Системы обогрева кровли с успехом используют как в частном строительстве на коттеджах, так и на торгово-офисных, муниципальных и производственных зданиях. Цель применения антиобледенительных систем — избавить здание от сосулек, обеспечить беспрепятственный сток талого снега по водосточной системе без закупорки льдом, очистить края кровли от нависающих лавин снега и льда. Нагревательные кабели устанавливают в таких проблемных местах (с точки зрения образования сосулек), как водостоки и желоба (по всему периметру здания); ендовы, где скапливается съехавший с двух сторон снег; края кровли на ширину 0,5 метра от края; снегозадержание для подтопления снега в жёлоб.
Кабели для систем антиобледенения кровли
В антиобледенительных системах устанавливают и кабели резистивные, и саморегулирующиеся. И те и другие обладают как преимуществами, так и недостатками. Рассмотрим вкратце этот вопрос.
Резистивные кабели
Резистивные кабели — это кабели постоянного сопротивления и постоянной мощности. Источником тепла является нагревательная жила, заключённая в электроизоляционную оболочку, экранирующую оплётку и ещё одну оболочку с защитой от ультрафиолета.
Основное применение резистивные нагревательные кабели находят там, где маловероятно скопление нападавшей листвы и мусора над кабелем. Дело в том, что кабели должны находиться в одинаковых температурных условиях, а если в момент нагрева на кабеле будет лежать мусор, то имеется большая вероятность перегорания в этом месте, т. к. теплу некуда будет уходить. Поэтому если антиобледенительная система смонтирована на резистивном кабеле, то она требует постоянного внимания, а именно очистки от листвы и мусора перед началом сезона эксплуатации (т. е. осенью).
Второй немаловажный аспект — все резистивные кабели (любого производителя) боятся пересечения между собой. Если при сходе снежной массы произойдёт самопересечение кабеля, то в этом месте он перегорит. Поэтому крайне желательно перед началом каждой зимы и после осматривать крепления к элементам кровли, водостока и жёлоба.
Но притом основным достоинством систем антиобледенения на резистивных кабелях является привлекательная цена.
Саморегулирующийся кабель
Саморегулирующийся кабель значительно дороже резистивного, однако он лишён недостатков, перечисленных выше: кабель не перегорит из-за скопления над ним кучи из мусора и нападавшей листвы или при пересечении ниток.
Такая стойкость к перегревам саморегулируемого кабеля объясняется его строением, точнее, выделяющей тепло матрицей, которая составляет его основу.
Внутри матрицы находятся не связанные между собой проводники, фазный и нулевой, расстояние между ними около 1 см. При подаче питания на фазный проводник ток по матрице устремляется к нулевому проводнику на всей длине кабеля по кратчайшему расстоянию. И вот здесь и раскрывается преимущество самрега. Дело в том, что ток, протекая по матрице от фазы к нулю, течёт с разной мощностью, а мощность эта зависит от температуры матрицы в конкретной точке. Чем выше температура, тем мощность меньше. Если сверху окажется куча с листвой, то под кучей тепла будет выделено меньше, а до кучи и после тепла будет выделено больше, ровно столько, сколько необходимо для растапливания снега и льда. При пересечении ниток та же история, в месте пересечения тепла будет выделено значительно меньше, и кабель не перегреет сам себя.
Система управления антиобледенением
Независимо от вида установленного нагревательного кабеля система антиобледенения должна иметь управляющий о́рган.
Подсистема управления нагревательными кабелями может быть как совсем простой, на основе терморегуляторов с одним лишь датчиком температуры, так и более сложной, с метеостанцией, которая контролирует температуру воздуха и наличие осадков. Кроме того, система может включаться вручную рубильником или автоматом (самый нерекомендуемый вариант). И терморегуляторы, и метеостанции устанавливаются в электрических щитах управления на Дин-рейку.
Включение по температуре воздуха
Подсистему управления на регуляторе с одним лишь датчиком температуры воздуха можно порекомендовать для относительно небольших систем, где расход электричества небольшой.
Такой регулятор автоматически включается при падении уличной температуры ниже выставленного на нём значения — обычно +5 °C — и также автоматически выключается при падении температуры ниже установленного значения — минус 10 °C — т. е. когда образование наледи маловероятно.
При установке в систему антиобледенения регулятора настоятельно НЕ рекомендуется вручную отключать систему зимой для экономии электричества, либо при отключении вручную требуется очень строго следить за погодой, и при малейшем появлении осадков снова включать её. Дело в том, что может возникнуть проблема следующего характера: при несвоевременном включении системы мощности может быть недостаточно для разогрева водосточного жёлоба, и возможна закупорка льдом. В этом случае на нагревательный кабель в жёлобе будет оказываться механическое давление распирающим льдом, который упирается в стенки водостока. От такого механического воздействия кабель может быть передавлен и выйти из строя. Кроме того, такая работа системы не будет эффективна: снег и лёд не будут удаляться полностью.
Управление по датчику влажности
В энергоёмких антиобледенительных системах с больши́м потреблением электричества для экономии электроэнергии можно установить терморегулятор с датчиком влажности — мини-метеостанцию.
Назначение метеостанции — подавать питание на нагревательные кабели только при осадках на датчике, при этом температура воздуха должна находиться в установленных пределах. В другое время, когда снег или ледяной дождь не идут, система антиобледенения электричество НЕ потребляет. Кроме того, он может управлять двумя зонами обогрева независимо друг от друга по сигналам от четырёх датчиков влаги/температуры, что позволяет на больших кровлях добиться весьма значительной экономии электричества.
Антиобледенение без системы управления
Чисто теоретически, с целью экономии, можно подключить нагревательные кабели к автомату или к рубильнику напрямую, при этом вручную осуществляя управление включением и выключением. Но в этом случае должно быть чёткое осознание возможных последствий.
Закупорка водосточной трубы
Как уже было описано выше, при несвоевременном включении системы антиобледенения есть вероятность закупорки водосточной трубы, при этом лёд, упираясь в стенки, будет оказывать на нагревательный кабель механическое давление и выведет его из строя.
Нарастание сосулек на кровле
При несвоевременном включении снег и лёд могут не растопиться полностью, нагревательный кабель только лишь расплавит туннель вокруг себя в ледяной массе, и, как следствие, сосульки начнут нарастать.
Перегорание нагревательного кабеля
При работе антиобледенительной системы в тёплое время года (забыли выключить, перепутали автомат и оставили его включённым) резистивный кабель может перегореть, т. к. он не рассчитан на работу в тёплую погоду под воздействием прямых солнечных лучей.
Двужильный резистивный нагревательный кабель 30 Ватт
Для антиобледенительных систем основным компонентом является резистивный нагревательный кабель.
Основное преимущество резистивного кабеля — низкая стоимость.
Внешняя оболочка из угленаполненного поливинилхлорида надёжно защищает греющий проводник, электроизоляцию (основную и промежуточную), а также экран от ультрафиолета и атмосферных осадков (в т. ч. и кислотных). Лабораторные испытания показали очень хорошую стойкость внешней оболочки кабеля к воздействию открытой окружающей среды (не менее 20 лет при использовании на открытом воздухе).
Внутренняя изоляция изготавливается из фторопласта, и это позволило самое теплонапряжённое место внутри кабеля — изоляцию нагревательной жилы — сделать более стойкой к воздействию нагрева, и как следствие, это позволило максимально увеличить мощность до 30 Вт... 35 Вт на один погонный метр!
Однако, следует обратить внимание на следующий немаловажный нюанс: во время монтажа резистивного кабеля при низких температурах (от -5 °C и ниже) его поливинилхлоридная оболочка теряет гибкость и становится жёсткой. Для размягчения кабеля его либо надо выдержать предварительно в тёплом помещении, либо надо размотать из бухты и пода́ть на него напряжение (смотанный в бухту кабель категорически запрещается включать в сеть). С подключённым нагревательным кабелем монтажник обязательно (!) должен работать в диэлектрических перчатках либо изолировать себя от земли и металлических и железобетонных конструкций при помощи диэлектрического ковра, диэлектрической стеклопластиковой стремянки, диэлектрических бот, галош и т. д. и т. п. (см. ПУЭ 6, 7, ПТЭЭП, МПОТ для ЭУ и другую нормативную документацию).
Алюминиевая экранирующая оболочка (она находится между внешней и внутренней изоляцией) обеспечивает не только электробезопасность согласно нормативам ПУЭ, ПТЭЭП и др., но и механическую прочность греющего кабеля, что в условиях постоянных механических нагрузок от наползающих масс снега и льда является неоспоримым конкурентным преимуществом по сравнению с нагревательными кабелями других производителей.
И ещё одно преимущество резистивного кабеля — это его двужильная конструкция. Двужильная конструкция позволяет подключать питание только с одной стороны нагревательного кабеля, а это значительно облегчает его монтаж на кровле.
Такой кабель изготавливается или в виде готовых секций с фиксированной погонной мощностью 30 Вт/м, метражом от 10 м до 140 м и с уже подключёнными и смуфтированными холодными проводами, или в виде кабеля на бобинах большими длинами и с разными сопротивлениями.
Использование готовых нагревательных секций избавляет монтажника от самостоятельного муфтирования кабеля (при помощи обжимных гильз и клеевых термоусаживаемых трубок), однако, в некоторых случаях может сделать монтаж неудобным из-за трудной раскладки фиксированных длин секций.
Отрезной кабель монтируют, отрезая его точно по месту, при этом муфтирование с холодными проводами производится также на объекте. Обширная номенклатура различных сопротивлений отрезного кабеля составляет значения от 0,055 Ом/м до 9,356 Ом/м, позволяя выбрать погонную мощность кабеля от 20 Вт/м до 35 Вт/м, от 12 м до 362 м) и питающее напряжение 220В или 380В.
В заключение добавим, что, кроме вышеперечисленных достоинств, есть ещё одно: маркеры с указанием метража кабеля, нанесённые на греющую часть через каждый метр, значительно облегчают монтаж кабеля на высоте.
Ещё по теме:
Инструкция по установке DTCE-30 (0,33 МБ, pdf).
Паспорт на кабель Devi DTCE (0,25 МБ, pdf).
Вопросы по статье