Антіобледнітельние системи
2008-10-10 16:12:55
Карлсон, який жив на одній з стокгольмських дахів, напевно був найкращим у світі фахівцем з очищення покрівлі від снігу та льоду. Не випадково він навідувався до Малюкові тільки в теплу пору року. Взимку бідоласі, мабуть, було не до витівок – дах доводилося очищати від заметів і крижаних торосів.
ВАЖКО БУТИ ДАХОМ
"Життя" даху – це постійний опір атмосферним "навалам": снігу, дощу, вітру, УФ-випромінювання. Снігової м'якою зимою, в період відлиг, ранньою весною і пізньою осінню їй доводиться боротися з ще однією напастю – обмерзанням. Цей час характеризується значними добовими температурними перепадами (до 15 ° С), частими переходами через нуль градусів. Вдень на схилах сніг тане (при температурі +3 … +5 ° С), вночі замерзає (при температурі -6 … -10 ° С) – так тала вода перетворюється в криги і бурульки. Такий стан речей характерно для так званих "холодних" покрівель, на поверхні яких сніг тане при температурі повітря не нижче 5 ° С. Проте танення снігу може бути викликане і внутрішніми теплоспоживанням-морями, які виникають, перш за все, через неправильне влаштування мансардних дахів та їх недостатньої теплоізоляції. На "теплих" (сніг тане при температурі нижче -5 ° С) і "гарячих" (тала вода з'являється при температурі нижче -10 ° С) покрівлях полою з'являються і суворою зимою.
Обмерзання чревато серйозними проблемами. Полою порушують герметичність покрівельного покриття, воно починає протікати. Крижані пробки деформують і навіть розривають водостічні жолоби і труби. Навесні тала вода, минаючи забиту льодом систему водовідведення, вихлюпується на стіни і псує фасадну обробку. Нарешті, що падають бурульки – серйозна загроза для життя мешканців будинку.
Традиційний метод видалення криги за допомогою лома та лопати малоефективний, трудомісткий і небезпечний. При цьому вірогідність пошкодження покрівельного матеріалу дуже висока. Разом з тим, багато домовласників вельми неохоче запрошують навіть співробітників спеціалізованих служб. Додаткові клопоти і присутність сторонніх вносять небажане занепокоєння в розмірене заміське життя господарів.
Тільки без паніки
Мабуть, серед співвітчизників Карлсона було чимало таких, хто не міг покірно миритися з утворенням криги і бурульок на покрівельних скатах. В середині минулого століття в скандинавських країнах, і насамперед у Швеції, стали застосовувати антильодові системи, або, як їх ще називають, системи сніготанення.
Принцип їх дії полягає в наступному – критичні ділянки покрівельного покриття (карнизні свеси, ендови, примикання до цегельних стін димоходів, вежі, традиційні мансардні вікна, водостічні жолоби, лійки і труби, зони з невеликим ухилом і т.д.) нагріваються при погодних умовах , сприятливих для утворення полою й бурульок. Як правило, антильодові системи складаються з трьох частин – нагрівальної, розподільної (силовий) та інформаційної мереж, а також блоку автоматичного керування. Крім того, вони комплектуються захисною апаратурою, що забезпечує безпеку експлуатації.
Проектування, комплектація і монтаж антиобморожувачів мають свою специфіку. У розрахунках враховуються місцеві кліматичні умови, форма та конструкційні особливості даху, експлуатаційний режим і т.д. Розробка систем сніготанення, як правило, проводиться для вже існуючих будівель. В цьому випадку проектувальникам доводиться оцінювати нагрів покрівлі за допомогою внутрішніх тепловтрат. Зауважимо, що "гарячі" покрівлі вимагають комплексного підходу. Найчастіше установку антиобморожувача передують заходи щодо реконструкції "покрівельного пирога" (посилення теплоізоляції, організація вентилювання підпокрівельного простору і т.д.).
У меншій мірі обмерзання схильні даху простої конфігурації з ухилом скатів більше 30 °. Виключити можливість утворення снігових мішків і гігантських криги можна вже на стадії ескізного проектування будівлі.
ЕВОЛЮЦІЯ КАБЕЛЮ
Основний елемент антиобморожувача – нагрівальна мережу. Для її створення використовується два типи кабелю: резистивний (Nexans, Норвегія; DE-VI, Данія; Ensto, Фінляндія; Ceilhit, Іспанія; ССТ, Росія) і саморегулюючий (Raychem, Isopad, Німеччина; Thermon, США; Heat Trace, Великобританія; Ebeco, Швеція; Nelson EasyHeat, США – Канада). Прототипом першого є звичайний гріючий кабель, який використовується, наприклад, в побутових обігрівачах. При проходженні струму через дріт з високим опором електрична енергія перетворюється в теплову. Кабель нагрівається рівномірно, незалежно від температури окремих ділянок покрівлі. Системи на базі резистивного кабелю проектуються з запасом по робочій температурі і максимальної питомої потужності. Зазвичай одній лінії недостатньо, тому кабель укладається в дві і більше нитки. Зауважимо, що серйозну проблему для резисторів представляє локальний перегрів, через який кабель перегорає. Щоб не допустити подібних неприємностей, при монтажі окремих ліній застосовуються спеціальні затиски, а у водостічних трубах встановлюються розвідні троси. Дані кріпильні елементи не дозволяють ниткам перетинатися або збиратися в клубки. Крім того, восени, перед запуском системи покрівельне покриття і водостоки очищають від листя, хвої та іншого сміття. Кабель, змонтований на металевій крівлі покрівлі, рекомендують закривати покрівельними листами. Таке рішення не тільки захищає резистори від перегріву, а й суттєво подовжує термін їх служби. Розповідає Олексій Терьошин, інженер по продажам відділу DE-VI компанії "Дан-фосс": "Резистивний кабель використовується в системах обігріву вже не одне десятиліття. За цей час накопичено величезний досвід експлуатації даних систем сніготанення. Поведінка резисторів при різних теплових режимах експлуатації добре вивчено . Фактори, що впливають на працездатність системи, нескладно виключити ще при проектуванні та монтажі нагрівальної мережі, а також в процесі регламентних профілактичних робіт. Зазначу, що заводська гарантія на кабель DE-VI становить десять років. Однак насправді термін служби резистивної системи може досягати двадцяти і більше років. Надійність в поєднанні з більш ніж доступною вартістю забезпечують резисторам стабільний попит на ринку систем кабельного обігріву ".
Робочим елементом саморегульованого кабелю є тепловиділяючих пластикова матриця, в яку інтегровані дві паралельні струмонесучі жили. Матриця виконана з полімеру з струмопроводу-ські включеннями (графіт), опір якого змінюється в залежності від температури навколишнього середовища. При підвищенні температури матриця розширюється, зв'язки між включеннями порушуються, опір ділянки кабелю підвищується, а інтенсивність тепловиділення, навпаки, падає. При зниженні температури відбувається зворотний процес.
Енергоспоживання "самрега" залежить від стану ділянки даху – чи знаходиться кабель в "теплій" зоні, в талій воді, покритий він снігом або льодом. При нульовій температурі воно може змінюватися від 18 до 35 Вт / пог. м. Завдяки такій виборчій роботі істотно економиться електроенергія. Крім того, "самрегам" не страшний перегрів, що виникає при перехлест кабелю або через скупчення опалого листя.
Однак експлуатація саморегульованих систем вимагає спеціальних захисних заходів. Виникаючі при їх запуску пускові струми можуть значно перевершувати розрахункові величини. Чим нижче температура, тим вище буде пусковий струм. З цієї причини гріючий мережу краще не включати в морозну погоду, і тим більше, якщо кабель обмерз або вкривається снігом.
Фахівці радять запускати системи на базі саморегульованого кабелю пізньої осені при позитивних температурах. Зауважимо, що захист від пускових струмів і нормальне функціонування системи обігріву забезпечує пускорегулюючий пристрій відповідної потужності, яку можна оснастити реле часу. Завдяки останньому включення нагрівальної мережі проводиться поетапно.
Незаперечні достоїнства "самрегов" часом переважує один неабиякий недолік – висока вартість. Якщо погонний метр резистивного кабелю обходиться в 2-5 у.о., то на придбання "самрега" буде потрібно сума в п'ять разів більше (14-20 у.о. / Пог. М). Правда, різниця рахунків за антильодові системи на базі саморегулівної і резистивної нагрівальних мереж не настільки значна і зазвичай становить 30-45%. Слово Іллі Позднякову, спеціалісту компанії "Термаль": "При виборі системи антиобледеніння потрібно пам'ятати, що економія енергоспоживання згодом компенсує витрати на саморегулюючий кабель. Крім того, оптимізувати витрати дозволяє професійне проектування. Грунтуючись на аналізі конкретної ситуації і результати дослідження даху, розробники передбачають прокладку кабелю в місцях найбільш вірогідного утворення криги. Обов'язковому обігріву піддаються ендови (зазвичай дві третини їх довжини), водостічні жолоби і труби ".
Довговічність кабелю будь-якого типу залежить від кількості та якості ізоляційних шарів, які захищають струмопровідні елементи від атмосферних і механічних впливів. Для зовнішніх оболонок, виконаних з ПВХ та інших полімерів, найбільш небезпечно УФ-випромінювання, тому провідні виробники використовують стійкі до впливу сонця ізоляційні матеріали. Під зовнішньою оболонкою розташовуються внутрішні ізоляційні шари. Наприклад, саморегулюючий кабель компанії Thermon має тришарову захист, що включає внутрішню електричну ізоляцію з модифікованого Поліо-лефіна, оплетку з лудженої міді і зовнішню оболонку з модифікованого поліолефіну, що володіє винятковою стійкістю до ультрафіолету. Зауважимо, що на даний кабель надається десятирічна гарантія, а термін служби кабелю, що гріє Thermon досягає 20 років.
Для обігріву плоских залізобетонних дахів і бетонних водовідвідних лотків рекомендується використовувати броньований кабель (ССТ). Його зовнішня оболонка виконана у вигляді двошарової броні із сталевого оцинкованого дроту.
СИЛА ІНТЕЛЕКТУ
Управління антіобледенітельной системою може здійснюватися в ручному, напівавтоматичному або автоматичному режимі. Перший спосіб застосовується досить рідко, адже господарям доводиться постійно стежити за погодою. Пояснимо: робота систем антизледеніння носить профілактичний характер. При розрахунку потужності нагрівальної мережі передбачається, що гріючий кабель буде запобігати утворенню криги, але не плавити лід. І якщо кабельний обігрів був включений з запізненням, коли карнизні свеси вже вкрилися крижаною кіркою, а в водостоках замерзла вода, то робота системи буде, щонайменше, малоефективною.
Для напівавтоматичного режиму керування використовують термостати – зазвичай їх встановлюють на невеликі і прості за формою даху. Ці пристрої включають обігрів покрівлі при температурі найбільш ймовірного утворення бурульок, наприклад, від -10 до +3 ° С. Правда, таке управління не виключає можливості утворення полою при температурі, яка виходить за межі заданого діапазону. Поява бурульок можуть спровокувати висока вологість і мокрий сніг. У таку погоду покрівельний обігрів рекомендується активізувати вручну.
Повне автоматичне керування антильодові системами здійснюється за допомогою програмованих терморегуляторів або міні-метеостанцій. У цьому випадку на покрівельному покритті встановлюються датчики температури і вологості. На об'ємних і складних по конфігурації дахах рекомендується використовувати програмовані терморегулятори.
Готуй сани влітку
Задуматися про систему обмерзання слід ще на етапі проектування будинку. Це дозволить уникнути багатьох проблем в майбутньому. Наприклад, при резервуванні електричної потужності для електропостачання котеджу необхідно передбачити підключення покрівельного обігріву. Про значущості такої надбавки можна судити по питомій енергоспоживанню обігріваються водостоків – 50 Вт / пог. м і карнизних звисів – 180-250 Вт / м 2. А "відняти" у будівлі п'ять і більше кіловат вдається далеко не завжди. Встановлювати системи кабельного обігріву краще в процесі покрівельних робіт – це суттєво економить кошти замовника і підвищує темпи монтажу.
На жаль, на практиці домовласники згадують про системи кабельного обігріву тільки тоді, коли починають падати бурульки, а покрівля прогинається під вагою крижаних "обладунків". Встановити систему обігріву взимку цілком можна, але коштує це набагато дорожче, ніж річна інсталяція. Тому монтаж краще відкласти до весни. Ділянки ж утворення полою слід замалювати чи сфотографувати, а потім продемонструвати наочні матеріали фірмі-інсталятору. Крім того, для проектування покрівельного обігріву будуть потрібні й інші відомості. Для їх отримання представник спеціалізованої компанії виробляє спеціальні виміри і огляд покрівельного покриття. За результатами цих досліджень складається технічне завдання, на підставі якого виконуються розрахунки, створюється схема розкладки гріючих секцій і т.д.
Плануючи придбання антиобморожувача, необхідно пам'ятати, що виготовлення різі-стівних кабельних мереж проводиться в заводських умовах і вимагає певного часу. Саморегулюючий кабель, навпаки, нарізається на місці, що дозволяє оптимально адаптувати мережу до покрівлі. Однак його монтаж має свої нюанси. Справа в тому, що харчування гріючої мережі забезпечує силовий кабель. Точки заживлення, тобто підключення силового кабелю до гріє, поміщаються в спеціальні розподільні коробки і термонасадкові муфти. Важливо, щоб і коробки, і муфти були водонепроникними, а холодні кінці силової мережі не нагрівалися.
Якість стиків багато в чому залежить від кваліфікації та практичного досвіду монтажників. Солідні фірми-інсталятори надають на свою роботу гарантію терміном від року до трьох років. Зазначимо, що на надійність підключень впливає і якість стикувальних виробів. Наприклад, компанія "Термаль" використовує розподільні коробки із захистом IP65, які, згідно з європейськими стандартами, можна використовувати під відкритим небом. Герметичність таких виробів забезпечують спеціальні сальники для введення силового і гріє кабелю. Ці пристрої мають різьбові з'єднання з ущільнювачами. Сальники вставляються в отвори в коробках і закручуються із зовнішнього боку. При затягуванні гайки ущільнювач герметично обжимають кабель і щільно притискає сальник до коробки.
Перед монтажем покрівельне покриття очищають від листя та сміття, взимку прибирають сніг і лід, проливаючи покрівлю гарячою водою і висушуючи будівельним феном. Гріючий кабель укладають петлями. Для фіксації ниток в жолобах використовують спеціальні пластикові затискачі або монтажну стрічку, яку кріплять витяжними заклепками з гідроізоляційним затвором. Спосіб кріплення кабелю на карнизних схилах залежить від типу покрівельного покриття і гальванічної сумісності матеріалів, наприклад, на мідних матеріалах застосовують мідну стрічку і мідний кріплення.
Після монтажу проводять контрольні випробування, в процесі яких тестують як систему в цілому, так і її окремі частини (ізоляція нагрівального і силового кабелю, УЗО, диференціальні автомати і т.д.). При успішне тестування підписують акт приймання-здачі. Комплект документів, який фірма передає замовнику, включає схему розкладки нагрівальних секцій, проходження розподільної та інформаційної мереж, паспорт на кабельну систему обігріву та ін
На закінчення відзначимо, що регламентні випробування системи повинні проводитися два рази на рік – навесні і восени. Крім того, нагрівальну мережу слід оглядати не рідше одного разу на три місяці.