За окном осень, а значит пора начинать подготовку к зиме, ведь вместе с ней неминуемо придут снег, наледь и сосульки. Обычно самыми ходовыми и привычными инструментами борьбы с этими явлениями являются лом и лопата. Да, они эффективно справляются со своей задачей, но ручная уборка слишком трудозатратна, а после очередного снегопада лед образуется заново, и цикл повторяется. И если для ступеней ручная чистка еще приемлема, то механическое удаление наледи с кровли может закончиться повреждением покрытия и непреднамеренными тратами. Помимо крыши и придомового участка наледь может образоваться и в водостоках, а это блокирует отток талой воды. Не найдя пути вниз, вода застаивается и проникает в конструкцию крыши. Это приводит к протечкам и повреждениям внутренней отделки. Системы электрообогрева помогают избежать этих неприятностей без ручного труда.
Как это работает
В основе системы электрообогрева лежит нагревательный кабель, который преобразует электрическую энергию в тепловую, и это тепло передается на определенные элементы зданий и территорий. Система работает по принципу Джоуля-Ленца: при прохождении электрического тока через проводник с сопротивлением выделяется тепло.
За управление системой отвечают метеостанция, датчики температуры и осадков. Система автоматически включает обогрев при достижении определенных условий – обычно при температуре от -10 °C до +5 °C, что позволяет экономить электроэнергию, обогревая крышу и участок только тогда, когда в этом есть потребность.
Какие бывают системы обогрева греющим кабелем
Кабельные системы антиобледенения делятся по типу нагревательного элемента.
Резистивный кабель
Резистивный кабель – это проводник с постоянным электрическим сопротивлением. Его нагревательная жила изготавливается из сплавов с высоким сопротивлением (нихром, медные сплавы с присадками) и покрыта несколькими слоями изоляции: внутренней из фторполимера, экранирующей оплеткой и внешней оболочкой из стойкого к ультрафиолету материала.
Мощность резистивного кабеля фиксирована и не зависит от температуры окружающей среды. Если указано 30 Вт/м, то каждый метр будет выделять ровно 30 Вт при любой температуре. По этой причине резистивному кабелю нужен внешний терморегулятор – без него он будет греть постоянно, расходуя электроэнергию впустую.
Резистивный кабель выпускается в одножильном и двухжильном исполнении.
- Одножильный кабель требует замкнутой раскладки. При монтаже оба его конца необходимо вывести в одном месте, чтобы замкнуть цепь и подключить их к источнику питания. Такой вариант часто используют для обогрева больших площадей: промышленных помещений, открытых площадок, кровли.
- В двухжильном кабеле одна жила служит нагревательным элементом, вторая – токопроводящим. На одном конце кабеля устанавливается соединительная муфта, а на другом – концевая заглушка. Подключение к сети осуществляется только с одной стороны. Такое решение подходит для обогрева труб небольшого диаметра.
Резистивный кабель имеет свои ограничения. Он поставляется готовыми отрезками. Нарезать его на объекте нельзя – это изменит сопротивление, и мощность нагрева выйдет за расчетный диапазон. Поэтому раскладку нужно проектировать под длину секции. Еще нельзя перекрещивать витки резистивного кабеля. В месте перехлеста выделяется двойная мощность, что приводит к локальному перегреву и разрушению изоляции. Поэтому резистивный кабель укладывают только параллельными линиями с заданным шагом, без пересечений.
К плюсам резистивного кабеля можно отнести доступную цену, стабильную мощность и отсутствие пусковых токов.
Саморегулирующийся кабель
Между двумя медными токопроводящими жилами в этом кабеле расположена полупроводниковая матрица – полимер с включением графита, которая и является нагревательным элементом. Матрица меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры: при похолодании сопротивление падает, и участок кабеля выделяет больше тепла; при нагреве – сопротивление растет, и тепловыделение снижается.
Регулировка происходит на каждом участке кабеля независимо. Если один отрезок лежит в холодной воде, а другой – на сухой прогретой солнцем кровле, каждый работает с той мощностью, которая нужна именно ему. Это исключает перегрев при перехлесте нитей или скоплении мусора — на проблемном участке кабель просто снизит теплоотдачу.
Саморегулирующийся кабель можно нарезать на отрезки нужной длины прямо на объекте, что упрощает расчет и монтаж на кровлях сложной конфигурации. Поврежденный участок можно заменить локально, не трогая остальную линию.
Основной недостаток саморегулиреющегося кабеля – пусковой ток. При холодном пуске, когда матрица еще не разогрета, ток может превышать номинальное значение в несколько раз. Пиковая нагрузка приходится на первые секунды после подачи питания, а выход на рабочий режим занимает от нескольких секунд до нескольких минут. Чем ниже температура окружающей среды в момент включения, тем выше пусковой ток. Это требует корректного подбора защитной автоматики и сечения силового кабеля. Второе ограничение – это постепенная деградация матрицы. Частые холодные запуски ускоряют этот процесс, и со временем мощность снижается – кабель греет заметно слабее, чем в первые сезоны.
Цена саморегулирующегося кабеля обычно выше, но за счет экономии электроэнергии разница в стоимости окупается за 2-4 сезона эксплуатации.
Таблица 1: Сравнение двух основных типов греющих кабелей по ключевым параметрам
| Параметр | Резистивный | Саморегулирующийся |
| Мощность | Постоянная по всей длине | Меняется в зависимости от температуры участка |
| Монтаж | Продается готовыми секциями, нельзя нарезать на нужные куски, перехлест витков запрещен | Можно отрезать нужной длины, легко муфтируется, перехлест витков нежелателен, но допустим |
| Безопасность | При пересечении или попадании мусора возможен перегрев | Безопасен: даже при попадании листьев перегрева не будет |
| Пусковой ток | Превышение номинала незначительно | Превышение в 1,5-5 раз (иногда более) |
| Терморегулятор | Обязателен | Не обязателен, но рекомендован для экономии |
| Энергоэффективность | Ниже, возможен перегрев на участках, где тепло не нужно | Выше, экономит до 40-50% электроэнергии |
| Цена | Обычно ниже | Дороже, но окупается за счет экономии |
Нагревательные маты
Еще одним решением для борьбы со снегом и наледью являются нагревательные маты. Нагревательные маты – это готовая конструкция, в которой греющий кабель зафиксирован на гибкой полимерной сетке с постоянным шагом. Чаще всего в их основе лежит двужильный резистивный кабель. Маты предназначены для равномерного прогрева открытых площадок. Из-за своей конструкции они удобны в монтаже – сетка задает правильный шаг укладки, и не нужно рассчитывать змейку вручную. Маты выпускаются разных размеров, что позволяет подобрать их под конкретные габариты ступеней или дорожек без подрезки кабеля.
Таблица 2: Основные плюсы и минусы систем кабельного обогрева
| Тип | Плюсы | Минусы и риски |
| Резистивный кабель | • Низкая стоимость погонного метра
• Стабильная мощность – удобно для равномерного обогрева больших площадей • Плавное включение без пусковых токов – щадящая нагрузка на автоматику |
• Риск перегрева при перехлесте витков
• Нельзя резать – используются готовые секции фиксированной длины • При повреждении требуется замена всей секции • Менее экономичен при переменчивой температуре. |
| Саморегулирующийся кабель | • Автоматически регулирует мощность, снижая энергопотребление и риск перегрева
• Можно резать на отрезки нужной длины непосредственно на объекте. • Допускается перехлест витков • Возможен локальный ремонт с заменой поврежденного участка. |
• Более высокая стоимость погонного метра
• Пусковой ток в 1,5–3 раза выше номинального – нужен автомат с запасом • Со временем мощность снижается из-за старения матрицы (примерно на 2–5 % в год). |
| Нагревательные маты | • Простой монтаж без необходимости рассчитывать раскладку кабеля
• Удобны для ступеней и ровных площадок – мат фиксируют и закрывают покрытием • Равномерная теплоотдача по всей площади. |
• Не подходят для поверхностей сложной геометрии. |
Из чего состоит система антиобледенения
Кабель – это лишь один из компонентов. Помимо него система антиобледенения включает несколько элементов, каждый из которых выполняет свою функцию.
- Нагревательный элемент – сам греющий кабель или нагревательные маты, уложенные на кровле, в водостоках или под покрытием площадок. Это рабочая часть системы, непосредственно выделяющая тепло.
- Элементы распределения электропитания – силовые кабели, соединительные и концевые муфты, распределительные коробки. Муфты соединяют нагревательную часть с питающим проводом, который идет к щиту управления. Коробки для уличной установки должны иметь класс защиты не ниже IP65–IP67 с гермовводами для каждого кабеля. Соединительные муфты – один из самых ответственных узлов: от их герметичности зависит срок службы всей системы.
- Элементы управления – терморегулятор или метеостанция, датчики температуры, осадков и воды. В простейшем варианте применяется компактный терморегулятор уличного исполнения с датчиком температуры, но для более эффективной работы применяются метеостанции. Они обрабатывают сигналы с нескольких датчиков одновременно: температуры воздуха, осадков и наличия талой воды в желобах или точке стока. Датчик осадков имеет встроенный подогрев: попадающие на него снежинки тают, вода замыкает контакты, и сигнал передается на контроллер. Датчик воды контролирует момент отключения, например, если в желобе еще есть влага, система продолжает работать, даже если осадки прекратились.
- Щит управления включает защитную автоматику: автоматические выключатели на каждую линию кабеля, УЗО для защиты от токов утечки и контакторы для коммутации нагрузки при мощности свыше 3,5 кВт.
Особенности монтажа системы обогрева
Подход к раскладке кабеля зависит от того, что именно будет обогревается.
На крышах и водостоках кабель прокладывают по всему пути талой воды: от зоны таяния снега на скате до точки сброса воды с водосточной трубы. Так система не дает воде замерзнуть в самых уязвимых местах.
Для ступеней, дорожек, пандусов и подъездных путей применяется другой подход. Здесь обогревается вся площадь поверхности, на которой выпадает снег. Задача заключается в том, чтобы поддерживать температуру покрытия выше нуля, чтобы падающие снежинки таяли при контакте с поверхностью, а талая вода уходила, не успев замерзнуть. Кабель или маты монтируются в толще покрытия.
Есть важный момент, о котором часто забывают. Зону, которая будет обогреваться, нужно заранее проектировать с небольшим уклоном для отвода талой воды. Если уклон не предусмотрен, растопленный снег растекается, доходит до холодного края площадки и образует ледяной порог.
Как правильно выбрать систему обогрева кровли и участка
Начать нужно с анализа объекта: от его особенностей зависит, какой метод обогрева подойдет лучше всего.
- Тип кровли. Если крыша хорошо утеплена, основной проблемой становится сток талой воды в желоба и водостоки. В этом случае достаточно локализовать обогрев только этих элементов. При плохой теплоизоляции потребуется более мощный и комплексный обогрев всей кровли.
- Материал покрытия. Металлическая кровля, шифер, пластиковые или деревянные элементы по-разному взаимодействуют с теплом, а это влияет на расчет мощности. Металлические желоба и трубы допускают более мощный кабель.
- Климат региона. В зонах с частыми переходами температуры через 0 °C оптимальны саморегулирующиеся кабели с датчиками осадков и температуры – они включают обогрев только при реальной угрозе наледи. Для регионов с обильными снегопадами нужна более мощная система. А для регионов с устойчивыми морозами ниже -20 °C антиобледенительная система малоэффективна, так как при таких температурах снег сухой и не тает, а работа системы приведет к повышенному расходу энергии. Можно ограничиться локальными участками с резистивным кабелем.
- Площадь и конфигурация зон обогрева. Большая площадь напрямую влияет на суммарную мощность системы. Если нагрузка свыше 10 кВт, ее распределяют по фазам и делят на независимые секции с отдельными линиями питания и автоматами. Протяженные простые участки (желоба, трубы) удобно обогревать резистивным или саморегулирующимся кабелем в одну или две линии. Разноуровневые элементы – саморегулирующимся кабелем, который локально повышает теплоотдачу в местах наибольшего риска обледенения. Для кровель сложной формы с множеством изгибов и переходов саморегулирующийся кабель удобнее: его можно нарезать по месту и не опасаться перехлестов витков.
- Бюджет. Цена на резистивный кабель ниже, но саморегулирующийся выигрывает за счет энергоэффективности. Он автоматически снижает мощность при потеплении и повышает при похолодании, из-за чего в сезон эксплуатации заметно экономит электроэнергию.
Заключение
Правильно спроектированная и смонтированная система защитит вашу кровлю от протечек, водостоки — от разрывов, а вас — от сосулек и гололеда. Поэтому если вы планируете установку антиобледенительной системы, начните с консультации с проектировщиком, который учтет тип кровли, климатические условия и возможности электросети вашего объекта. А подобрать подходящее оборудование с учетом всех параметров можно в компании «Русский Свет». В каталоге RS24.ru представлены: нагревательные кабели, маты и все необходимые аксессуары для систем обогрева. Удобные фильтры помогут сузить выбор и найти то, что нужно именно вам.
