Проектирование системы антиобледенения для кровель (предотвращения появления сосулек)

Обогрев водосточной трубы большого диаметра и желоба

• 1 — водоприемная воронка;
• 2 — водосточная труба;
• 3 — нагревательный кабель;
• 4 — крепежный зажим;
• 5 — трос;
• 6 — отмет;
• 7 — усиленный обогрев отмета;
• 8 — водосборный желоб;
• 9 — кронштейн, крепящий кабель к желобу;
• 10 — направляющий лоток;
• 11 — поворотный элемент, обеспечивающий плавный изгиб кабеля;
• 12 — концевая муфта

Обогрев карниза и водосборного лотка. Элементы снегозадержания.

Обогрева ендовы и нижней части ската

Основы проектирования

1. На основании имеющихся чертежей, фотографий и замеров, выполненных на объекте, водосточная система подразделяется на характерные элементы. Определяется общее количество и типаж кабельных нагревательных секций, требующихся для обогрева заданных участков крыши, лотков, желобов, ендов, водосточных труб и водометов.

2. Выбор типа нагревательной секции.

   1. Саморегулирующиеся секции марки ССБЭ используются для обогрева водосточных труб, желобов, лотков, карнизов, капельников, ендов, водометов и площадок между ними.
   2. Армированные секции постоянной мощности марки ТСБЭ с номинальной линейной мощностью – 30 Вт/м используются для обогрева желобов, лотков, капельников, водосточных труб на небольших зданиях.
   3. Бронированные секции постоянной мощности марки ТСОЭ (с номинальной линейной мощностью 20 Вт/м) используются для обогрева длинных и линейных по форме лотков, желобов, водосточных труб, капельников, в процессе эксплуатации которых возможны значительные механические воздействия на нагревательные секции. Бронированные (со средней линейной мощностью 20—25 Вт/м) и армированные секции используются также при обогреве плоских кровель и лотков, когда есть возможность залить секции в стяжку.
   4. Обогреваемые воронки рекомендуется использовать на плоских крышах для обогрева входов в трубы, проходящие по теплым помещениям.

3. При расчете мощности и потребного количества нагревательных кабелей следует исходить из рекомендаций, приведенных ниже:

   1. Водосточные трубы. Номинальная мощность саморегулирующихся нагревательных кабелей, устанавливаемых в трубы, в отсутствие воды колеблется от 25 до 60 Вт на 1 погонный метр. Она зависит от длины и диаметра трубы. Особенно эффективно применение саморегулирующихся кабелей, способных увеличить теплоотдачу при наличии воды в 1,6—1,8 раза.
   2. Водосточные желоба и лотки. Линейная номинальная мощность обогрева желобов зависит от площади водосбора, лежащей выше желобов, лотков и может нормироваться через площадь водосбора, приходящуюся на 1 м желоба (лотка). При площади водосбора до 5 м2 мощность обогрева может не превышать 20 Вт на погонный метр лотка, увеличиваясь до 50 Вт/м при площади водосбора 25 м2 и более.
   3. Парапеты, расположенные по краю кровли выполняют роль направляющих желобов, но одновременно они способствуют накоплению снега и льда. Для обогрева кровли за парапетами рекомендуется принимать мощности как для желобов, но на 30% больше.
   4. Ендовы также способствуют наполнению снега и их рекомендуется обогревать не менее, чем на 1/3 их длины. Как правило по схеме раскладки нагревательных секций, обогрев ендов обычно объединяется с обогревом желобов, и, с целью предотвращения накопления снега, он выполняется в 2 нитки тем же кабелем, который используется для обогрева желобов. При наличии накладки в ендове кровли из черепицы необходимо также прогреть двумя нитками пространство над черепицей.
   5. Примыкания кровли к вертикальным стенам создают условия для накопления снега, и здесь же весьма вероятны протечки. В зависимости от общей схемы укладки секций, обогрев примыканий рекомендуется выполнять в 1 или 2 нитки.
   6. Водометы в парапетах — весьма опасные места, способствующие накоплению льда. Рекомендуется обогревать дно водомета и площадку перед водометом не менее 1 м2, исходя из мощности 300 Вт/м2.
   7. Обогреваемые воронки — готовые изделия, встраиваемые в водоприемные воронки. Они обычно имеют мощность 50 Вт. В отдельных случаях проходимость воронок обеспечивается пропусканием в них петли кабеля на глубину до теплой зоны.
   8. Участки плоских кровель, как уже отмечалось выше, рекомендуется обогревать бронированными резистивными кабелями, исходя из удельной мощности 250—350 Вт/ м2. Причем большие мощности относятся к кровлям, на которых могут быть большие заносы. Стандартный шаг укладки бронированных кабелей колеблется от 80 до 120 мм. Минимальный радиус изгиба одножильного бронированного кабеля с оболочкой 35 мм.
   9. Карнизы, расположенные ниже желобов, служат источником снежных и ледяных глыб, срывающихся с крыш. Для удаления снега на карнизах укладку выполняют или вдоль карниза (при ширине карниза до 300 мм) или по всей площади. В этом случае могут использоваться как саморегулирующиеся так армированные и бронированные кабели.
   10. Капельники, в зависимости от конструкции самого капельника, обогреваются в одну или две нитки саморегулирующимся или бронированным кабелем.

4. Суммарная номинальная мощность системы определяется по формуле: Р_ном. =Σ(P_ip•L_i) + P_sp• S + P_вp•N_в, где:

   • Р_ip — рабочая линейная мощность кабеля i-го типа, Вт/м.
   • L_i — суммарная длина кабеля i-го типа, м.
   • P_sp — рабочая поверхностная мощность обогрева плоской кровли, Вт/м².
   • S — площадь плоской кровли, м².
   • P_вp — рабочая мощность обогреваемой воронки, Вт/м.
   • N_в — количество обогреваемых воронок, шт.

5. Суммарная установленная мощность (Руст.) определяется:

   • для кабелей резистивного типа марок ТСОЭ и ТСБЭ исходя из номинальной мощности и коэффициента увелечения, указывающего во сколько раз стартовый ток превышает номинальный: Р_уст. = 1,2 • Р_ном.
   • для саморегулирующихся кабелей – в соответствии со сводной таблицей «Характеристики саморегулирующихся кабелей для расчетов и проектирования систем ТЕПЛОСКАТ»: Р_уст. =Σ(P_табл.•L_i), где:
     • Р_табл. — табличное значение установленной мощности для саморегулирующегося кабеля, Вт/м;
     • L_i — суммарная длина саморегулирующегося кабеля i-го типа, м.

6. Коммутационные, пусковые и защитные устройства выбирают исходя из величин суммарного пускового тока (I_пуск.), который определяется:

   • для кабелей резистивного типа марок ТСОЭ и ТСБЭ: I_пуск. = Р_уст. / U, где: U — напряжение питания, В;
   • для саморегулирующихся кабелей в соответствии с таблицей «Характеристики саморегулирующихся кабелей для расчетов и проектирования систем ТЕПЛОСКАТ»: I_пуск. =Σ(I_табл.•L_i), где:
     • I_табл. — табличное значение пускового тока для саморегулирующегося кабеля, А;
     • L_i — суммарная длина саморегулирующегося кабеля i-го типа, м.

   Номиналы защитных автоматов (I_авт.) выбираются по формуле:

   • для кабелей резистивного типа марок ТСОЭ и ТСБЭ: I_авт. = 1.4•I_пуск.
   • для саморегулирующихся кабелей: I_авт. = 1,1•I_пуск.

   Следует также иметь в виду, что для саморегулирующихся кабелей время падения пусковых токов до их установленного значения составляет 300 с.

7. Сечение силовых кабелей следует выбирать в соответствии с таблицей ПУЭ «Допустимые длительные токи в зависимости от условий прокладки силовых кабелей». Допустимые длительные токи кабеля должны быть больше, либо равны номиналу защитных автоматов I_авт.. При длинах силовых кабелей больше 100 м следует также учитывать условия падения напряжения и сопротивление петли фаза-нуль.