Отопление на покрива и улуците, включително как правилно да инсталирате системата

2024 Автор: Bailey Albertson | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 12:55

Отопление на покрива и улуците: инсталиране на ефективна система за топене на сняг, направена сама

Снежните зими, които носят толкова много приятни моменти за възрастни и деца, носят много проблеми на комуналните услуги и собствениците на частни къщи. И ако натрупването на сняг по пътищата, тротоарите и градинските пътеки е относително лесно да се премахне, то борбата със снежните отлагания и образуването на лед на покрива изисква непропорционално големи разходи за усилия, време и пари. Нито един грижовен собственик няма да позволи на подобна ситуация да се развие, защото натрупванията на лед върху корнизите и дренажните елементи не само представляват опасност за другите, но и допринасят за бързото разрушаване на покрива и фасадата. Система, която ще разтопи снега навреме и ще предотврати образуването на лед на покрива, ще може да коригира ситуацията.

Съдържание

• 1 Причини за заледяване на покрива и как да ги премахнете

  • 1.1 Механично отстраняване на сняг и лед
  • 1.2 Използване на ултразвукови, лазерни и електрически импулсни системи против заледяване
  • 1.3 Прилагане на химикали
  • 1.4 Отопление на покрива
• 2 Система за отопление на покриви и улуци: устройство и характеристики

• 3 Как да изберем отоплителна система за покриви и улуци

  3.1 Видео: Как работи саморегулиращият се кабел

• 4 Как да инсталирате системата против заледяване

  • 4.1 Какви места на покрива трябва да се отопляват

    • 4.1.1 Стрехи и прави секции на покрива
    • 4.1.2 Дарения
    • 4.1.3 Елементи на дренажната система
  • 4.2 Колко нагревателен кабел е необходим за отопление на покрива

  • 4.3 Самостоятелно инсталиране на система за отопление на покрив и улук

    4.3.1 Видео: как да направите собствено отопление на улука

• 5 Препоръки за поддръжка и експлоатация на системи за отопление на покрива

Причини за заледяване на покрива и как да ги премахнете

От всички фактори, влияещи върху трайността и целостта на покрива, образуването на лед е най-вредното. Измръзване се образува от вода, която се появява на покрива през зимата при определени условия:

• редуване на положителни и отрицателни температури на околната среда, което допринася за постоянно топене на сняг;
• сложна покривна конструкция с голям брой вътрешни ъгли, кули, яки и хоризонтални платформи, върху които се натрупват снежни шапки;
• несъвършена система за изолация на покрива, допринасяща за загубите на топлина през тавана. На покрив с големи топлинни загуби долният слой на снежната покривка се топи дори при отрицателни външни температури.

Трябва да кажа, че дори на покрив, построен по всички правила, натрупванията от сняг се топят под въздействието на слънчевата енергия. Водата, както трябва, трябва да попадне в канализацията и да напусне покрива, но при отрицателни температури на въздуха няма време да стигне до земята, замръзвайки в студени фунии, улуци и тръби. Процесът протича като лавина - с течение на времето ледената кора достига такава дебелина, че напълно припокрива поточните участъци на елементите на дренажната система.

Топенето на сняг през зимата често води до лавина от вода от покрива, която веднага замръзва и блокира дренажните канали

Опасността от това явление е следната:

• водата навлиза в покривния слой, където при замръзване се разширява и разрушава покривните материали;
• влагата допринася за разпадането на изолацията и дървените елементи на покривната система;
• сняг и лед създават повишено натоварване на покрива, намалявайки експлоатационния му живот;
• водата се стича по фасадата и уврежда покритието, стените и основите;
• на первази, корнизи и други външни детайли на сгради се образуват ледени висулки и ледени блокове, които представляват опасност за живота на другите и могат да причинят щети на превозните средства и други материални ценности.

Днес има няколко начина за борба с образуването на лед върху покривната повърхност.

Механично отстраняване на сняг и лед

Механичното почистване дълго време оставаше единственият начин да се отървете от снежни купчини и лед. Изглежда най-простият и евтин вариант, нали? Всъщност работата по покрива ще изисква персонал от обучени служители, специално оборудване и необходимост от блокиране на тротоари (а в някои случаи и пътища). Това обаче не е основният недостатък на ръчното почистване. Опасността от този метод се крие във факта, че лопатите, стъргалките и ледните брадви дори при най-внимателно боравене неизбежно увреждат покривното покритие и дренажната система.

За механично почистване на покриви от сняг често се привличат индустриални алпинисти

Използване на ултразвукови, лазерни и електрически импулсни системи против заледяване

В ултразвуковите инсталации разрушаването на лед възниква поради мощен импулс при честоти от стотици kHz до няколко MHz. Устройствата, работещи на този принцип, се използват само поради много ниска консумация на енергия, тъй като в противен случай методът за унищожаване чрез ултразвук има много недостатъци, включително високата цена на оборудването (до 200 евро на 1 м корниз), отрицателното въздействие върху хората и високи оперативни разходи.

Необходими са още повече инвестиции за лазерно оборудване, използващо електроцентрали, изпомпвани с CO ₂ и мощност на лъча до 250 W. Въпреки това той намира приложение и в стратегически важни обекти на националната икономика.

Електрическите импулсни инсталации се използват за първи път през 1967 г. за предотвратяване на заледяване на фюзелажа и крилата на самолетите. Малко по-късно такива системи против заледяване започнаха да се инсталират на сградите. Методът на електрическо импулсно почистване се състои в инсталирането на проводници върху дренажните фунии, улуци и тръби. Няколко пъти на ден инсталацията предава импулс, за да предотврати образуването на лед. Доста високите разходи за защита на един работен метър улук (от 20 до 60 евро) и значителни разходи за поддръжка ограничават използването на този метод, въпреки свръхниските енергийни разходи (консумацията на енергия на инсталацията е от 20 до 50 W).

Прилагане на химикали

Защитата с химически средства се състои в това, че равнините на покрива са покрити със специална емулсия, която предотвратява кристализацията на течността и прехода на веществото в твърдо състояние. Използването на специални реактиви е доста скъпа технология, продължителността им все още е кратка и приложението изисква специално оборудване и обучен персонал. Ето защо този метод е оправдан само ако няма начин да се използват други опции.

Химическите реактиви се справят успешно с топенето на сняг и лед, но имат висока цена

Покривно отопление

Отоплителните системи за най-проблемните зони се основават на свойствата на проводници с високо вътрешно съпротивление да се нагряват, когато протича електрически ток. Простотата и ниската цена на такива системи против заледяване допринася за нарастването на тяхната популярност сред собствениците на частни къщи, така че ще ви разкажем повече за този метод.

Покривна и дренажна отоплителна система: устройство и характеристики

Нагряването на най-проблемните зони на покрива и улуците помага да се предотврати образуването на лед, да се елиминира опасността от натрупване на сняг и да се осигури своевременно отстраняване на влагата през зимата. Работата на системата против заледяване се осигурява от електрически нагревателни кабели, оборудвани с:

• плоски покривни повърхности при стрехи и дренажни елементи;
• долини;
• улуци;
• фунии и тави, които се използват за събиране на вода;
• улуци.

За ефективната работа на дренажа е необходимо също така да се оборудват потенциално опасни елементи на дренажната система с нагревателни кабели - места за преразпределение на вода в близост до дъждовни канали, тави, улуци, прилежащи към почвената повърхност и др.

Нагревателните кабели са разположени в най-проблемните зони на покрива и канализацията

Дизайнът на системите за топене на сняг в много отношения е подобен на монтажа на електрически топли подове. Работата на системата се осигурява от:

• отделни вериги от нагревателния кабел;
• сигнални и силови проводници;
• сензори за влажност и температура;
• устройства за автоматично управление и защита.

В най-простите системи за отопление на покрива се използва механичен или електронен термостат за включване на нагревателите. Захранването с напрежение се извършва само в зависимост от състоянието на температурния сензор на покрива, поради което е възможно покривът да се нагрява при липса на сняг. Най-често се използват прости системи против заледяване в ръчен режим, като се правят заключения относно необходимостта от включването им въз основа на визуални наблюдения.

В допълнение към нагревателните елементи, системата за топене на сняг включва блок за управление, сензори, сигнални и захранващи проводници

По-скъпите дизайни включват инсталиране на контролен блок, който решава необходимостта от включване на нагревателите въз основа на показанията на сензорите за температура, влага и валежи. Нагряването се извършва само когато покривът и елементите на улука са покрити със сняг и лед. В този случай сензорът за вода трябва да сигнализира за минималната влажност, което е възможно само когато течността премине в твърдо агрегатно състояние. Веднага след като ледът се разтопи, сензорът за сигнал се намокри и захранването с електричество се прекъсва. Такива системи са икономични и тяхното функциониране не изисква човешко участие.

Трябва да се помни за най-„напредналите“инсталации за топене на сняг, като се анализират не само температурата и влажността, но и данните от метеорологичната станция, която е част от тях. Интелигентните системи са лишени от инерция и могат да работят „преди кривата“, следователно те са най-ефективни и икономични.

Как да изберем система за отопление на покрив и улук

Покривните отоплителни системи използват резистивен или саморегулиращ се нагревателен кабел с топлинна мощност най-малко 20 W на линеен метър.

1. Топлогенериращият елемент на резистивен нагревател работи на принципа на омични загуби в проводник и се състои от един или два метални проводника с високо вътрешно съпротивление. Защитен слой от топлоустойчива пластмаса, армировка с метална оплетка и горен слой от устойчив и гъвкав PVC правят кабела неуязвим за влага и механично напрежение. Разсейването на топлината на резистивния нагревателен елемент достига 30 W / m, а температурата достига 250 ° C. Тези параметри, както и съпротивлението на вътрешните проводници, са постоянни, поради което топлопредаването по цялата дължина на нагревателния кабел не се променя. Предимството на този тип нагревател е неговата простота, ниска цена и стабилност на характеристиките. Недостатъците на резистивната технология са:

   • висока консумация на енергия;
   • възможността за локално прегряване в местата на припокриване и натрупване на отломки;
   • необходимостта от точно изчисляване на дължината на нагревателите;
   • ограничения на дължината на кабела;

   • повреда на цялата верига поради изгаряне на нагревателя на едно място.

     

     Резистивният кабел има просто устройство и ниска цена, но консумира много електричество и често се проваля.

2. Саморегулиращият се кабел е лишен от горните недостатъци. За разлика от резистивния нагревател, тоководещите му проводници са разположени в слой от специална термопластика с много графитни включвания. Зърната на въглерода образуват дълга верига, играейки ролята на паралелни променливи резистори в нея. Съпротивлението на полимерната матрица зависи от температурата, поради което степента на нагряване се контролира в автоматичен режим. Над саморегулиращия се кабел е защитен с двойна термопластична обвивка, между слоевете на която има мрежест метален екран. Максималната дължина на саморегулиращ се кабел за свързване към 220 V мрежа е 150 m. Ако е необходимо да увеличите отопляемата площ, използвайте няколко вериги, свързани паралелно.

   

   Саморегулиращият се кабел има термочувствителна оплетка и автоматично регулира степента на нагряване

Недостатъците на високотехнологичните нагреватели включват по-висока цена и нестабилност на параметрите с течение на времето. По време на работа проводимите свойства на полимерната матрица намаляват и топлинната мощност на кабела намалява.

За да се изгради трайна, ефективна и икономична система за отопление на покрива, най-добре е да се използват и двата вида кабели. В този случай резистивният нагревател трябва да бъде инсталиран в зони с голяма площ и дължина - именно там неговата висока специфична мощност ще бъде изцяло в търсенето. Саморегулиращият се кабел е идеален за оборудване на дренажни елементи - фунии, улуци, тръби и тави.

За да превключвате нагреватели на бюджетна отоплителна система, можете да използвате обикновен термостат с вградени полупроводникови или електромагнитни релета. Може да се използва за регулиране на граничните температури за включване и изключване на нагревателите. Ако мощността на нагревателните кабели надвишава допустимото натоварване, тогава за свързването им се използва междинно комутационно оборудване - контактори, магнитни стартери и др.

В проста система с контролен термостат може да се използва резистивен кабел с един или два проводника)

По-усъвършенствана система може да бъде изградена с помощта на контролери с метеорологична станция. В този случай ще е необходимо да се инсталират не само температурни сензори, но и сензори, показващи наличие на валежи, влажност и др. Тази опция ще струва много повече от дизайн с термостат, но той е този, който се препоръчва от експерти за райони с висока влажност.

Видео: Как работи саморегулиращият се кабел

Как да инсталирам система против заледяване

Преди да продължите с монтажа на инсталацията за топене на сняг, трябва да определите най-проблемните зони на покрива и да изчислите колко кабел е необходим за тяхното загряване. Познавайки специфичната мощност на 1 ходов метър на нагревателя, не е трудно да се изчисли общата консумация на енергия на системата. Тези данни ще са необходими в бъдеще при избора на комутационно и защитно оборудване.

Какви места на покрива трябва да се отопляват

За да стане системата „против заледяване” продуктивна и в същото време икономична, трябва да се анализира покривната конструкция и да се определят зони върху нея, чието отопление ще позволи своевременно и ефективно отстраняване на валежите от покрива. На първо място, отоплителната система трябва да покрива най-проблемните области.

Стрехи и прави секции на покрива

Решението за размера на нагревателя и как да го инсталирате зависи от наклона на наклона. На повърхности с наклон до 30 ° кабелът е монтиран със „змия“, покриващ корниза и долния участък на наклона на разстояние най-малко 30 см от проекцията на носещата стена. При по-леки склонове на покрива кабелът е допълнително оборудван с точките на свързване към дренажните фунии. В този случай отопляемата площ трябва да бъде най-малко 1 m ². Достатъчно е да оборудвате опори и парапети с един клон на нагревателя, положен по протежение на конструкцията.

При нагряване на покриви с наклон до 30 градуса нагревателният елемент се полага в змия по стрехите

Дарява

Endovs (улуци) са области, в които се съединяват съседни склонове на покрива. Както всички вътрешни ъгли, те са подложени основно на образуването на снежни шапки и по време на топенето на снега представляват риск от наводняване на подпокривното пространство. За отопление на улука са достатъчни един или два контура на нагревателния кабел, който е оборудван с от 1/3 до 2/3 от долината в долната си част. Стъпката на нагревателя зависи от специфичната мощност и варира в рамките на 10–40 cm.

Жлебовете се отопляват с няколко паралелни нагревателни кабелни линии

Елементи на дренажната система

В тавите и улуците се използват два успоредни кабелни разклонения, които са фиксирани в самото дъно. Фуниите и зоните около тях са оборудвани с нагревател по такъв начин, че да покриват площ в радиус от най-малко 50 см. В този случай нагревателят трябва да се спусне по разпределителя на водата под формата на контур с два паралелни линии от противоположните страни и проникват под горната линия на припокриване. Покривните секции в близост до водни оръдия също са оборудвани по същия начин, с единствената разлика, че нагревателят е положен по дъното на водосборниците.

Нагряването на улуци изисква най-голямо внимание, тъй като най-вече влияе върху ефективността на системата за топене на сняг

При полагане на нагревателя във вертикален дренаж, в долната му част е изграден контур. Кабелът е прикрепен към стените на тръба или стоманен кабел - всичко зависи от дължината на водосточната тръба.

Колко нагревателен кабел е необходим за отопление на покрива

Познавайки специфичната мощност на 1 ходов метър от нагревателния кабел, е лесно да се изчисли колко нагревател е необходим за отопление на даден участък от покрива и канализацията. Експертите препоръчват да се изчисли топлинната мощност въз основа на следните практически данни:

• по улеите и долините ще ви трябват 250-300 W топлинна мощност на 1 m ²;
• за отоплителни корнизи - не по-малко от 180–250 W / m ²;
• в тръби и тави, чийто диаметър или ширина е повече от 100 mm - 36 W / m;
• в тръби и тави с ширина или диаметър под 100 mm - 28 W / m.

Въз основа на диаграмата на покрива с приложените размери се установява плътността на опаковане и разходът на нагревателния елемент в метри. За да се изчисли общата електрическа мощност на отоплителната система, намерената стойност се умножава по специфичната мощност на един ходов метър на отоплителния кабел.

Процедурата за инсталиране на система за отопление на покрива и улуци със собствените си ръце

Монтажът започва едва след като покривната повърхност е напълно почистена от натрупани там листа, мръсотия и отломки. Внимателно проучете местата, където ще бъдат инсталирани нагревателите. Всички издатини и остри ъгли, които биха могли да повредят обвивката на захранващи, сигнални или нагревателни кабели, трябва да бъдат изгладени.

Преди започване на работа е необходимо да се изготви подробна схема на разположението на сензорите, нагревателите и автоматичните устройства за покривната система против заледяване

Монтажните работи се извършват в строга последователност.

1. Инсталирайте сензори за валежи, температура и влажност. Първите са разположени на открито, докато вторите са фиксирани в долната част на улуците и в ръба на зоните, прилежащи към фуниите. Термичните сензори са фиксирани така, че да изключват влиянието на слънчевата радиация върху тях, както и топлината от вътрешните инженерни системи.

   

   Сигналните датчици са разположени на места, които са предимно покрити с разтопена вода

2. Сигналните кабели и захранващите кабели се полагат с помощта на специални пластмасови скоби и полимерни връзки. Всички проводници се проверяват за счупване, а захранващите вериги също се проверяват за съпротивление на изолацията, което трябва да бъде най-малко 10 мегаома / м.

3. Съгласно предварително разработената схема нагревателните елементи са разположени на повърхността на склоновете. Тяхното фиксиране се извършва с помощта на скобите и скобите, предоставени от производителя, но ако няма такива, можете да използвате и перфорирана лента за закрепване на профилите от гипсокартон. Необходимо е да се премахне възможността за провисване на кабели и да се гарантира, че нагревателите за съпротивление не се припокриват. Когато използвате самоделни скоби, трябва да бъдете изключително внимателни, за да не повредите обвивката на електрическите кабели. Защитните конструкции трябва да бъдат инсталирани на места, където кабелите и сензорите могат да бъдат повредени от снежни шапки и ледени блокове, излизащи от склоновете.

   

   За монтиране на нагревателния кабел се използват специални скоби и перфорирани ленти.

4. Монтажът на нагреватели в елементите на дренажната система се извършва последователно, започвайки от вертикалните елементи на конструкцията и завършвайки с колектори за вода. Първо, нагревателите са монтирани в водосточни тръби, за които контурът на кабела се подава навътре и се фиксира със стоманени скоби близо до водоприемника. Освен това успоредните линии на нагревателния елемент са фиксирани на разстояние 5 см в долната част на вертикалния дренаж отстрани на къщата. Кабелът трябва да бъде положен във фунията и закрепен в пръстен. Ако вертикалният дренаж се състои от няколко тръби, тогава кабелът трябва да бъде закрепен със стоманени скоби в началото и края на всяка секция.

   

   Нагревателният кабел вътре в водосточната тръба е прикрепен към спуснатия в него кабел, както и към канализацията в началото и края на всяка секция

5. Монтирани са разпределителни кутии и контролен шкаф.
6. Краищата на кабелите са свързани съгласно схемата на свързване и внимателно изолирани.

7. Инсталиран е блокът за управление на системата за топене на сняг и към него са свързани захранващи кабели и изходи на сигнални сензори. Шкафът за управление е свързан към защитната заземителна верига, монтирани са автоматични превключватели и RCD.

   

   Системата за обезледяване на покрива трябва да бъде свързана към електрическата мрежа чрез RCD и прекъсвач

8. Свържете системата към електрическата мрежа.

Изпитването на отоплителната система на покрива и улука се извършва при температури под нулата. Първо се провежда тестово свързване и се измерва силата на тока във всички вериги. Ако има големи несъответствия с изчислените стойности, причините за неизправността трябва да бъдат открити и отстранени. След това системата се тества 1-2 часа, като се наблюдава колко навременно се изключват нагревателите.

Видео: как да направите отоплителни улуци със собствените си ръце

Препоръки за поддръжка и експлоатация на системи за отопление на покрива

За да се осигури продължителна и безпроблемна работа на оборудването, на случайни хора не трябва да се позволява да го обслужват. Работниците трябва да бъдат инструктирани (включително относно мерките за безопасност) и да имат подходяща квалификация. Отоплителната система за покриви и улуци е доста надеждна конструкция, но ще зарадва с безпроблемната си работа само с висококачествена и навременна поддръжка.

За да направите това, в началото на всеки сезон покривната повърхност се освобождава от паднали листа и други отломки - това е, което кара нагревателите да прегреят. За работа използвайте само меки четки и метли, в противен случай изолацията на кабелите може да бъде повредена. След почистване на местата, където са монтирани кабели и сензори, се извършва задълбочена проверка на защитните обвивки на проводимите елементи. Ако е необходимо, изолацията се възстановява и силно повредените участъци на кабелите се изрязват и подменят.

Опадналите листа и други отломки са най-честата причина за прегряване на нагревателните елементи.

Проверката трябва да се извършва на всеки три месеца, за да се гарантира, че сензорите, нагревателите и задържащите кабели са здраво закрепени. Тъй като системата работи при високо напрежение, точките на заземяване се проверяват периодично и се проверява работната скорост на устройствата за остатъчен ток.

За да инсталирате устройства за топене на сняг, изобщо не е необходимо да се свързвате със специализирани компании. Можете да направите работата по инсталирането на отоплителната система за покрива и улуците със собствените си ръце. Всичко, от което се нуждаете, може да бъде закупено като комплект или като отделни части и възли. Ключът към успешната работа ще бъдат уменията за електрическа работа, максималната точност и спазването на правилата за безопасност.