Еще в 2004 г. Москомархитектуры при Правительстве Москвы, понимая эффективность применения противообледенительных устройств и систем для кровель на основе нагревательных кабелей, выпустил соответствующие рекомендации по разработке проекта, монтажу, эксплуатации подобных систем и оценке их экономической эффективности. В 2011 г. упоминание о кабельных системах антиобледенения появилось и в актуализированной редакции СНиП II-26-76. Это означает, что системы обогрева кровель постепенно превращаются из новинок в привычные «рабочие инструменты». Кабельный обогрев, на данный момент, – единственный способ предотвращения появления наледи и сосулек на поверхности кровли и водосточных трубах. Другие технологические решения, вроде электроимпульсного разрушения сосулек, по сути, являются механизацией очистки кровли, а не предотвращением возникновения проблемы. Со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Из чего состоит система кабельного обогрева?
1. Собственно кабель
Кабель, обладающий постоянным и неизменным сопротивлением по всей длине, называется резистивным. Он состоит из металлической жилы, изоляции, медной оплетки и оболочки. Саморегулирующийся кабель устроен чуть более сложно – источником тепла в нем служит полимерно-графитовая матрица, расположенная между двумя токоведущими жилами. Сопротивление и теплоотдача матрицы зависят от ее температуры. При низкой температуре матрицы сопротивление низкое, а теплоотдача высокая, и наоборот. В итоге, участки кабеля, расположенные, например, на солнечной стороне крыши, где снег уже сошел естественным путем, практически не нагреваются, экономя электроэнергию. Там же, где чуть более сыро и прохладно, кабель нагревается «на полную мощь», предотвращая накопление снега и льда. Производством резистивных кабелей занимаются компании De-Vi (Дания), ССТ (Россия), Ceilhit (Испания), Ensto, Tash (Финляндия), Alcatel (Норвегия – Франция), Kima Heating Cable (Швеция). Фирм, выпускающих саморегулирующиеся кабели, намного меньше. В Россию поставляют свою продукцию Raychem, Isopad (Германия), Heat Trace (Великобритания), Ebeco (Швеция), Thermon (США), Nelson EasyHeat (Канада). Гораздо менее известны зональные и бронированные кабели. Тепловыделяющий элемент зональных кабелей изготовлен из отрезков проволоки с высоким сопротивлением, спирально наложенных на две изолированные жилы. Лучше всего они подходят для длинных водостоков (от 40 м) большого диаметра (от 200 мм). Бронированные кабели имеют повышенную механическую прочность, что позволяет применять их для обогрева бетонных водоотводных лотков, плоских кровель и длинных труб. На сегодняшний день эти кабели используются преимущественно российской компанией ССТ. Помимо «греющих» кабелей, необходимы еще силовые и информационные. Первые служат для подвода питания к нагревательной части системы, вторые передают сигналы от датчиков к щиту управления.
СП 17.13330.2011 Свод правил Кровли Актуализированная редакция СНиП II-26-76* Дата введения 2011-05-20
«Пункт 9.14. Для предотвращения образования ледяных пробок и сосулек в водосточной системе кровли, а также скопления снега и наледей в водоотводящих желобах и на карнизном участке следует предусматривать установку на кровле кабельной системы противообледенения»
2. Система управления
Управление антиобледенительной системой может осуществляться в полуавтоматическом и полностью автоматическом режимах. Простейший вариант системы полуавтоматического управления – обычный термостат, включающий обогрев при температуре, способствующей образованию сосулек. Для средней полосы России это диапазон температур от -5–7 до +2°С.
3. Пускорегулирующее устройство
Пусковые токи на саморегулирующемся кабеле могут превышать установившийся рабочий ток в несколько раз. Чтобы уменьшить их, пускорегулирующее устройство дополняется реле времени.
4. Устройство защитного отключения
Это устройство прекращает подачу энергии при повреждении токоподводящего или нагревательного кабеля.
Дмитрий Анатольевич Моржухин, ООО «Домо +»
Мифы о системах антиобледенения
1. Кабель при включении может расплавить, испарить образовавшийся ледЭто не так. Вспомните, что происходит, когда на открытой стоянке под длительным снегопадом остается ваш автомобиль. Образовавшуюся наледь невозможно растопить обогревом стекла, поэтому возникает необходимость счищать ее вручную. Так же и системы кабельного обогрева кровли. При расчете мощности нагревательной сети предполагается, что греющий кабель будет предупреждать образование наледей, а не растапливать их! И если обогрев будет включен с опозданием, когда кровля уже покроется слоем льда, его эффективность сведется практически к нулю.
2. Кабельный обогрев не нужен, если вентиляция и теплоизоляция кровли выполнены качественноЭто не так. Наледь и сосульки образуются и на качественно сделанных кровлях. Это объясняется тем, что различные участки поверхности кровли, а тем более водосточной системы на ней, могут иметь разную температуру не только из-за теплопотерь, но и из-за своей геометрии, местоположения по отношению к другим зданиям. Например, если часть водосточной системы оказывается в тени соседнего дома и, соответственно, нагревается от солнечных лучей меньше, это приводит к образованию сосулек. Создают также проблемы и глубокие ендовы, в которых накапливается снег. Хотя необходимо отметить, что на качественно сделанных кровлях антиобледенительная система для эффективной работы может довольствоваться меньшей мощностью. А значит, ее эксплуатация будет обходиться владельцам здания в меньшую сумму.
3. Саморегулирующийся кабель лучше резистивного
Нет, для каждого типа кабелей существуют оптимальные области применения. Например, на крышах простой формы, но достаточно большой площади оправдано применение более дешевого резистивного кабеля, а на небольших, но сложных кровлях, конечно же, не обойтись без «самрегов».
4. Системы кабельного обогрева очень дороги в установке и эксплуатацииЭто не так. Профессионально смонтированная и запроектированная система окупает себя в течение нескольких лет за счет отказа от механической очистки кровли и водостоков. Тем более что во многих случаях такая очистка затруднена. Например, на узких улочках в центре города с большой проходимостью. Если же учесть, что во время очистки дорогостоящей кровли она может быть повреждена, то возможные расходы увеличиваются практически непредсказуемо.
5. Монтаж антиобледенительной системы нарушает герметичность кровли.Это не так. Грамотные установщики вообще обходятся без отверстий в кровле во время монтажа.
6. Кабельная система противообледенения будет выделяться на кровле.
Нет, ее можно сделать максимально незаметной.
Методы крепления кабеля в различных областях кровли
Желоба
При укладке кабеля в одну нить крепление к желобу в большинстве случаев не требуется, если не предвидятся воздействия сползающего снега. Если же используются две нити кабеля, то во избежание перехлестов и смещения оба провода лучше зафиксировать любым доступным способом.
Крепление в воронках (водостоках)
Кабель крепится к воронке (водостоку) специальной скобой, которая защищает его от повреждений на острых углах, а также обеспечивает снятие тягового усилия в водосточных трубах. Для более экономичного и «продвинутого» управления применяют мини-метеостанции, настраиваемые с учетом особенностей кровли и местного климата. Система запускается только в случае необходимости и не работает впустую. В состав мини-метеостанции входят датчики температуры и осадков.
Монтаж антиобледенительных систем
Системы кабельного обогрева лучше монтировать в теплое время года. Это проще, дешевле и, в итоге, получается качественней. Установку системы нужно предусмотреть заранее и провести необходимые подводящие провода. В противном случае, не избежать неоправданных затрат, связанных с прокладкой подводящего кабеля по существующей отделке здания и смонтированной кровле. Монтаж системы кабельного обогрева должны осуществлять специалисты, имеющие навыки высотных работ и устройства электрических сетей. На специализированных фирмах этим занимаются промышленные альпинисты.
Подготовительные операции
Крышу очищают от листвы и другого мусора. На каждую секцию кабеля с интервалом 25–40 см устанавливают металлические зажимы. Кабель в этих местах обматывают в 2–3 слоя изоляционной лентой. Для крепления кабеля к стенке желобов используют специальные кронштейны.
Укладка кабеля в зоне обогрева
Особое внимание при монтаже следует обратить на концы кабеля, которые изолируют с помощью герметичных термоусадочных муфт. Как правило, кабель устанавливается в водосточные трубы, желоба, лотки, воронки и окружающие их зоны, а также на края кровли (капельники), карнизы, ендовы, участки, примыкающие к мансардным окнам, фонарям, аттикам, а также водометным окнам в парапетах. При монтаже антиобледенительных систем очень важно не повредить кровельное покрытие и, зачастую, сделать систему максимально незаметной. Поэтому для над ежной и незаметной фиксации используют самые разнообразные типы креплений: клеи, зажимы, металлоскотчи, тросы, специальные растяжки и т.д.. Применяют также и пайку. С помощью таких ухищрений можно установить систему кабельного обогрева практически на любой поверхности.
Обогрев внутренних кровельных воронок
В ассортименте многих крупных компаний, производящих кровельные воронки, имеются изделия с электроподогревом. Их используют только тогда, когда водосточная труба уходит в теплое помещение. Электроподогрев осуществляется с помощью саморегулирующегося кабеля. Это очень важно – при образовании в выпускном патрубке воронки или горизонтальной магистрали ледяной пробки утеплитель будет исполнять роль термоса. Лед может сохраняться до середины лета, водоотвод с кровли будет нарушен, что неизбежно приведет к протечкам.
Валерий Тюлюканов, директор инжиниринговой компании «ССТэнергомонтаж»
Система электрообогрева кровли и водостоков была смонтирована на главном здании Государственного академического Большого театра и Доме С.А. Хомякова. В данном проекте был предусмотрен обогрев всех водосборных лотков, водосточных труб, ендов и капельников с установкой снегозадержателей на участках кровли, нависающих над тротуарами, а также обогрев горловин воронок и участков плоской кровли вокруг них. Монтажные и пусконаладочные работы были полностью завершены осенью 2011 г. Для водосточной системы здания Большого театра были использованы саморегулирующиеся нагревательные секции марки ССБЭ с номинальной линейной мощностью 33 Вт/м, расположенные в водосточных элементах кровли. Основным элементом автоматической системы управления обогревом является электронный регулятор температуры РТ-200, установленный в шкафу управления, и работающие совместно с ним датчик температуры воздуха, датчик осадков и датчик воды. Автоматика разместилась в двух шкафах управления. Номинальная мощность системы электрообогрева составила 118 кВт, а общая длина смонтированной саморегулирующейся нагревательной ленты марки 33НТР2-ВТ превысила 3600 м. В системе кабельного обогрева кровли Дома С.А. Хомякова также были использованы саморегулирующиеся нагревательные секции марки ССБЭ с номинальной линейной мощностью 33 Вт/м, расположенные в водосточных элементах кровли. Номинальная мощность этой системы составила 25 кВт, а общая длина смонтированной нагревательной ленты – 760 м.
