«Интернет-магазин»

Кровли зданий и сооружений

  

Иметь надежную крышу над головой – постоянное и вполне объяснимое стремление человека. Но сегодня кровля призвана выполнять не только утилитарные функции. Ничем иным, как тягой к прекрасному, не назовешь появившееся в последнее время бесконечное разнообразие форм и типов крыш. В основе современных проектных предложений порой лежат очень сложные конструктивные схемы. Подобные архитектурные разработки требуют для своей реализации широкого спектра высококачественных материалов и технических решений, позволяющих сделать крыши не только долговечными, но и эстетичными.

Затратив немалые средства на строительство крыши, домовладелец вправе надеяться, что ему не придется ремонтировать ее в течении многих лет. Однако надежды могут не оправдаться… Снег, скапливающийся на крышах с небольшим уклоном, в ендовах, на горизонтальных площадках, в карманах и др., подтаивает в более теплой центральной части кровли. Талая вода стекает к холодным свесам крыши, образуя наледи, ледяные валики в водостоках, а затем и сосульки. Положение осложняется, если здание имеет мансарду или если в чердачном помещении установлено нагревательное оборудование, что приводит к эфекту "теплой кровли", когда под поверхностью лежащего на кровле снега (представляющего собой неплохой теплоизолятор) идет постоянное медленное его плавление, причем этот процесс имеет место на всей поверхности кровли кроме самых ее краев. Для таких кровель характерно образование наледи в более широком диапазоне температур воздуха, что фактически может означать опасность сосулькообразования почти весь холодный сезон.

Каждой весной и зимой во время оттепели дворники с крыш сбивают сосульки, а зимой, кроме того, периодически сбрасывают снег. Такие «картины » настолько стали привычны, что прохожие спокойно проходят мимо ограждений, не обращая особого внимания на грохот падающих с высоты «подарков » природы. Но снег опасен не только для жизни людей, но и для самой крыши, и вследсвие этого, и для всего здания:

  • сокращается срок службы кровли из-за повышенной механической нагрузки на ее элементы;
  • из-за задержек воды на поверхности кровли в осенне-весенний период и при оттепелях, из-за закрытости водостоков и желобов вследствии протечек талой воды наиболее часто повреждаются жилые этажи непосредственно под кровлей, части фасада здания вблизи водостоков и ендов, а иногда и полностью все фасады здания;

  • из-за необходимости механической очистки резко снижается срок службы кровли.

Установка правильно спроетированной антиобледенительной системы позволяет избежать все перечисленные опасности:

  • исключается образование наледи и сосулек при сравнительно невысоких капитальных затратах и незначительном энергопотреблении;
  • обеспечивается работоспособность системы организованного водостока в течение всей зимы и межсезонья;
  • исключаются протечки и повреждение фасадов здания, водосточных труб.

Типовые обогреваемые участки кровли

Антиобледенительную систему можно установить практически на любую крышу. Нагревательный кабель прокладывается в наиболее типичных местах кровли, подлежащих обогреву.

  1. Площадь входного обогрева,
  2. Водомет,
  3. Водосборные желоба,
  4. Карнизная часть,
  5. Ендова,
  6. Направляющие лотки,
  7. Воронки,
  8. Водосточные трубы,
  9. Водосборные лотки,
  10. Капельник,
  11. Площадь водосбора желоба.

 

Состав антиобледенительной системы

Антиобледенительная система состоит из трех частей:

  1. Греющая часть, состоящая из нагревательных кабелей и элементов для их крепления на кровле,
  2. Распределительная и информационная сеть, обеспечивающая питание всех элементов греющей части и проведение информационных сигналов от датчиков до шкафа управления. В состав системы входят силовые и информационные кабели, соответствующие условиям работы на кровле, распределительные коробки и крепежные элементы,

  3. Система управления, содержащая шкаф управления, специальные терморегуляторы, датчики температуры, осадков и воды, пускорегулирующая и защитная аппаратура, соответствующая мощности системы и классу исполнения шкафа управления.

 

Классификация и особенности нагревательных кабелей

Нагревательные кабели — основа антиобледенительных систем, обеспечивающая их эффективность и надежность. Они должны удовлетворять следующим требованиям:

  • быть стойкими к атмосферным осадкам, солнечной радиации, воздействию отрицательных и положительных температур, которые могут достигать -40°С зимой и +90°С летом,

  • обладать достаточно высокой механической прочностью, чтобы противостоять нагрузкам от снега и льда,

  • иметь линейную тепловую мощность, достаточную для эффективного плавления снега (не менее 20 Вт/м),

  • отличаться высокими электроизоляционными свойствами, с целью обеспечения электрической безопасности систем.

Резистивные нагревательные кабели

Кабели, в которых выделение тепла происходит за счет эффекта Джоуля-Ленца при прохождении электрического тока по нагревательной жиле называются резистивными. Кабель конструируется таким образом, чтобы в нагревательной жиле имело место полное падение приложенного напряжения, но при этом не происходил перегрев элементов кабеля выше допустимых значений. Тепловыделение данного кабеля является постоянным на всей длине кабеля, как правило, 20-30 Вт/м. Данный тип кабеля производиться в виде готовых нагревательных секций, имеющих строго фиксированную длину и снабженных монтажными проводниками для удобства подключения. Произвольная резка секции по длине недопустима. Тепловая мощность резистивных линейных кабелей при нагреве незначительно уменьшается, причем величина изменения зависит от величины температурного коэффициента сопротивления материала нагревательной жилы. Наименьшие изменения сопротивления наблюдаются у сплавов высокого сопротивления (ТКр+0,0001), наибольшие у меди (ТКр+0,004).

В качестве применения такого кабеля для кровель и водостоков WIRT предлагает использовать готовые нагревательные секции LTU.

Технические параметры LTU

 - Тип кабеля: двужильный экранированный,

- Номинальное напряжение питания: 220...240 В,

- Линейное тепловыделение при 220В: 30 Вт/м,

- Габариты: (9,4x5,4) ± 0,3 мм,

- Материал греющей жилы: сплавы высокого сопротивления,

- Экран: медные проволоки 12x0,25 мм на каждой греющей жиле,

- Длина монтажного конца: 3 м

 

Таб.1. Характеристики нагревательных секций LTU

 

Наименование

 

Мощность, Вт

Длина греющей части, м

Рабочий ток,

А

Сопротивление,

Ом

 LTU 6,5/190

190

6,5

0,86

256

 LTU 11/310

310

11

1,42

155

 LTU 16/475

480

16

2,12

104

 LTU 23/650

650

23

2,95

74,6

 LTU 30/830

830

30

3,79

58

 LTU 37/1000

1000

37

4,58

48

 LTU 43/1215

1220

43

5,53

39,8

Резистивные кабели  достаточно хорошо зарекомендовали себя, но имеют  ряд  важных недостатков. Секции такого  кабеля  имеют жестко фиксированную длину, в то время как у кровель размеры лотков и длины водостоков весьма разнятся. Указанное свойство делает проектирование кровельных антиобледенительных систем на резистивных кабелях трудоемким и неэффективным, поскольку при установке систем на кровлю даже незначительное отклонение размеров  от указанных на чертежах приводит к необходимости корректировки, а иногда даже полному изменению проекта. Следует принимать во внимание и особенности функционирования греющего кабеля на реальной кровле. Потребность в теплоте существенно меняется от одного участка к другому — на горизонтальных участках лотков она имеет одно значение, в водостоках — другое, на капельниках — третье. Теплоотдача резистивного кабеля совершенно одинакова. Это приводит к тому, что на одних участках кабель перегревается, на других — выделяемого им тепла может быть недостаточно для обеспечения удовлетворительного функционирования системы. Кроме того, при эксплуатации резистивного кабеля необходимот следить за тем, чтобы среда вокруг кабеля была однородной, так как резкое ухудшение условий теплоотдачи (грязь, мусор, опавшие листья) может привести к выходу кабеля из строя. Поэтому резистивные кабели, еще несколько лет назад достаточно широко использовавшиеся на кровлях (в том числе и благодаря их дешевизне), сегодня применяются реже.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующиеся кабели содержат две параллельные токопроводящие жилы, но не изолированные. Токопроводящие жилы либо заключены в полимерную проводящую матрицу, либо соединяются через спиральные полимерные проводящие нити.Эффект саморегулирования достигается за счет того, что тепловыделяющий элемент кабеля, выполненный из полимерного проводящего материала, значительно увеличивает свое сопротивление при нагреве. Величина ТКр проводящего полимера достигает 0,05-0,075, т.е в 12-18 раз больше, чем у меди.

Таким образом, тепловыделение саморегулирующегося кабеля может изменяться по всей длине в зависимости от локальных теплопотерь и максимум выделения тепла приходится на наиболее холодные участки обогреваемой поверхности. Плоское сечение саморегулирующегося кабеля обеспечивает хороший контакт с поверхностью, что также уменьшает нерациональное расходование тепла.

Данный кабель может быть использован произвольными длинами (от 0,2 м до десятков метров), резка его может производится на объекте. Ограничение накладывается на предельную длину, которая составляет, как правило, 50-70м в зависимости от типа кабеля, что для всех типов кровель является вполне достаточным. Тепловыделение кабеля в условиях кровли больше номинального в 1.5-2 раза, поскольку во время работы кабель частично погружен в воду.

В системах на основе саморегулирующихся кабелей следует учитывать существенную разницу между пусковым и номинальным токами (от 2 до 3 раз), что должно быть учтено в типах пускорегулирующей аппаратуры и указано в сопроводительной документации на систему. Саморегулирующиеся кабели значительно дороже обыкновенных резистивных, однако при грамотном проектировании первоначальная стоимость  систем на их основе превышает стоимость систем на резистивных кабелях на 35-50%, при этом необходимо меньше распределительных кабелей и весьма экономно используется греющий кабель. Кроме того, эти системы очень надежны и экономичны.

Антиобледенительные системы на саморегулирующихся кабелях в настоящее время завоевали абсолютное первенство. В качестве применения такого кабеля для кровель и водостоков WIRT предлагает использовать кабель  GRX-2CR .

Резистивные зональные кабели

Эти кабели по принципу действия не отличаются от обычных резистивных, но коренным образом отличаются по конструктивному исполнению. Они содержат две параллельных изолированных токопроводящих жилы. Изоляция токопроводящих жил имеет периодически расположенные «окна», смещенные друг относительно друга с заданным шагом (обычно около 0,7-1,5 м). Поверх этих двух жил накладывается тонкая проволочная спираль из сплава высокого сопротивления. В «окнах» спираль замыкается на токопроводящие жилы, в результате кабель представляет набор подключенных параллельно к токопроводящим жилам сопротивлений (резисторов). На каждом из них имеет место полное падение приложенного напряжения.

Зональный кабель удобен тем, что он может быть разрезан в любом месте. Минимальная длина нагревательной секции – 1,5 - 2 м. Максимальная длина определяется сечением токопроводящих жил и линейной мощностью. Поскольку нагревательный элемент резистивных зональных кабелей выполняется из сплавов высокого сопротивления, их мощность практически не зависит от температуры, поэтому их называют также кабелями постоянной мощности, а значит, такие кабели для применения в антиобледенительных системах не лишены тех недостатков, что присущи обычным резистивным кабелям, кроме удобства резки на произвольные длины.

Антиобледенительные системы на резистивных зональных кабелях по стоимости занимают среднюю нишу между системами, построенными на "самрегах" и резистивных нагревательных секциях, в настоящее время используются не так часто.  

Система крепления нагревательных секций на кровлях

Система крепления состоит из нескольких крепежных элементов, позволяющих закрепить нагревательный кабель на кровле и в элементах водосточной системы.

Наименование при заказе

Маркировка

Назначение

Примечание

1

 Полоса ЮГИЛ.745463.006

КРП/О-2.1000

Полоса стальная оцинкованная

Для установки КПР-2.50С и КПР-2.100С в лотке

2

 Уголок ЮГИЛ.745463.007

КРП/О-3.85

Кронштейн для желоба

Под расстояние между нитками кабеля 50 мм

 Уголок ЮГИЛ.745463.007-01

КРП/О-3.135

Под расстояние между нитками кабеля 100 мм

3

 Накладка ЮГИЛ.745491.001

КРП/ТР-1.60

Радиусная накладка

Длина накладки 60 мм

 Накладка ЮГИЛ.745491.001-01

КРП/ТР-1.130

Длина накладки 130 мм

4

 Т-скоба ЮГИЛ.745491.002

КРП/ТР-2.90

Т-скоба (опуск в трубу)

Под водосток Ø 100 мм

 Т-скоба ЮГИЛ.745491.002-01

КРП/ТР-2.150

Под водосток Ø 200 мм

5

 Зажим ЮГИЛ.745463.010СБ

КРП-1.45С

Крепление одной нитки кабеля

Для установки на капельнике, воронке и т.д.

 Зажим ЮГИЛ.745463.010-01СБ

КРП-1.45СО

Вариант установки с полосой КРП/О-2.1000

6

 Зажим ЮГИЛ.745463.012СБ

 КРП-2.50С

Крепление 2 ниток кабеля

Под расстояние между нитками кабеля 50 мм

7

 Зажим ЮГИЛ.745463.012-01СБ

 КРП-2.100С

Крепление 2 ниток кабеля

Под расстояние между нитками кабеля 100 мм

8

 Зажим ЮГИЛ.745463.011СБ

КРП/Т-1.45С

Крепление 1 нитки кабеля на тросе в водостоке 

Применяется в водостоках с Ø не выше 110 мм

9

 Зажим ЮГИЛ.745463.013СБ

 КРП/Т-2.50С

Крепление 2 ниток кабеля на тросе в водостоке 

Применяется в водостоках с Ø от 110 до 150 мм

 Зажим ЮГИЛ.745463.013-01СБ

 КРП/Т-2.100С

Применяется в водостоках с Ø свыше 150 мм

10

 Кожух защитный ЮГИЛ.754521.001

КРП/З-1.100

Антивандальный защитный кожух для водостоков

Под водосток Ø 100 мм

 Кожух защитный ЮГИЛ.754521.001-01

КРП/З-1.125

Под водосток Ø 125 мм

 Кожух защитный ЮГИЛ.754521.001-03

КРП/З-1.200

Под водосток Ø 200 мм

 Кожух защитный ЮГИЛ.754521.001-04

КРП/З-1.300

Под водосток Ø 300 мм

 Кожух защитный ЮГИЛ.754522.001

 КРП/З-2.76х102

Под водосток прямоугольного сечения 76x102 мм

11

 Кронштейн ЮГИЛ.745491.003

 КРП/ТР-3.10

Кронштейн для крепления клеммной коробки к трубе

Для установки на трубы Ø 15-31 мм

 Кронштейн ЮГИЛ.745491.003-01

 КРП/ТР-3.20

Для установки на трубы Ø 32-69 мм

 Кронштейн ЮГИЛ.745491.003-02

 КРП/ТР-3.30

Для установки на трубы Ø 70-150 мм

 

Более подробно о системе крепежа можно ознакомиться, скачав наш каталог  "Альбом крепежных элементов WIRT".

 

Управление системой – основы и аппаратура

Алгоритм управления  антиобледенительной системой независимо от применяемой аппаратуры должен соответствовать физическим процессам  образования наледи на кровле. Поэтому выбор аппаратуры определяется прежде всего ее соответствием физическим процессам, возможностью ее настройки на особенности конкретного здания и климатической зоны, надежностью и ценой.

WIRT предлагает 2 вида терморегуляторов для управления системой:

  1. Основанный на простом регуляторе ТРЛ-515 (подробнее о регуляторе), предназначенном для управления малыми антиобледенительными системами, включающем обогрев в заданном температурном диапазоне, когда существует опасность образования наледи-от +5 °С до -15°С (диапазон регулируется). В этом диапазоне система работает постоянно.

  2. Основанный на более сложном регуляторе FX/CDMA1A/5 (подробнее о регуляторе) либо его аналогах. Данный регулятор предназначен для управления большими антиобледенительными системами, ориентируясь по сигналам внешнего датчика температуры окружающей среды и датчика осадков. В данном варианте управления  система оперативно убирает выпавшие осадки с кровли в темпе их выпадения, и в остальное время находиться в ждущем режиме не потребляя никакой энергии, причем при работе системы при выпадении осадков терморегулятор позволяет выбирать необходимую мощность обогрева, позволяя при этом существенно экономить электроэнергию. Такой вариант управления существенно дороже, чем первый, но при больших участках обогрева окупается в течении первого зимнего сезона.

В общую систему управления входит также шкаф управления, в который входит стандартная силовая пускозащитная аппаратура и блок индикации вкл./выкл.обогрева, а также устройство защитного отключения (УЗО), обеспечивая электробезопасность всей системы в целом.

 

Расчет и проектирование антиобледенительной системы сугубо индивидуально для каждой конкретной кровли, поэтому в каждом конкретном случае для определения первоначальных параметров системы рекомендуем Вам заполнить наш опросный лист.