1. Обоснование применения системы электрообогрева

Климат средней полосы России характерен, с одной стороны, достаточно продолжительным сезоном холодов и, с другой стороны, непредсказуемыми перепадами температур. Оттепели сменяются морозами, что вызывает обледенение крыш, образование сосулек и лавинообразный сход снега.
В связи с этим, каждый год, с наступлением зимы, возникают проблемы, требующие оперативного решения, такие как:
- защита пешеходов и автомобилей от падающих с водостоков и кровельных свесов зданий сосулек;
- предотвращение повреждения водостоков при сходе снега;
- защита фасадов зданий от разрушения вследствие разрыва льдом водостоков и схода снега с кровли;
- предотвращение обрушения горизонтальных водостоков под весом образовавшихся сосулек;
- предотвращение разрыва льдом водосточных труб.
Решение выше перечисленных проблем с помощью сервисных служб достаточно дорого и не всегда своевременно. К тому же, механическое удаление сосулек и снега неизменно сопровождается повреждениями кровли и водостоков, что особенно актуально при сложной конструкции крыши и дорогих кровельных материалов.
Однако есть альтернативный вариант решения подобных проблем. Во многих странах Европы и мира защиту кровли и водосточной системы от образования льда, сосулек и схода снега осуществляют с помощью различных систем электрообогрева.
Установка системы электрообогрева – это мероприятие, которое раз и навсегда решает все вышеописанные проблемы, практические, не требуя при этом эксплутационного обслуживания и связанных с ним затрат.

«Электрообогрев водосточной системы»

2. Выбор типа системы электрообогрева
Основным элементом электрообогрева водосточной системы является греющий кабель. В настоящее время в России, в основном, применяется тип кабеля с постоянным сопротивлением. Конструктивно, он представляет собой изолированную проволоку определённого сопротивления, при подаче напряжения на которую, она выделяет тепловую энергию.
Создать надёжно работающую систему на таком кабеле достаточно сложно в связи со следующими особенностями:
Во-первых, необходимо тщательно сделать проект, точно измерив все участки обогрева. На основе этих данных, изготовляются нагревательные элементы определённой длины и определённого сопротивления. Однако, сразу учесть все нюансы крыши на этапе проектирования не всегда удаётся, чаще всего это предсталяется невозможным по целому ряду причин.
Во-вторых, необходимо очень аккуратно вести монтаж, т.к. при соприкосновении кабеля друг с другом происходит локальный перегрев и возможен выход системы из строя. В связи с этим кабель необходимо тщательно крепить на поверхности крыши, а, например, в вертикальных водосточных трубах два рядом проходящих кабеля удерживать друг от друга специальными распорками. Если же водосточные трубы имеют сложную форму, соединяются друг с другом, то задача ещё более усложняется.
В-третьих, данный вид кабеля выделяет постоянную тепловую энергию, вне зависимости от того, необходима ли она на данном участке системы или нет. Другими словами, при включении системы, она одинаковое количество тепла выделяет в том водостоке, где образовывается наледь и в том водостоке, где наледь не образовывается, то есть в плане потребления электроэнергии система весьма не экономична.
Недостатки, присущие данному виду кабеля, “выливаются” в значительные материальные затраты при проектировании, монтаже и работе, существенно повышая цену системы. Описанные выше особенности, также снижают надежность работы системы, тем самым, повышая стоимость обслуживания и ремонта.
Альтернативой использованию греющего кабеля постоянного сопротивления является саморегулируемый греющий кабель. Основное отличие этого кабеля заключается в свойствах материала греющего элемента, который выполнен из токопроводящего полимерного материала, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Конструкция греющего кабеля является системой с параллельными цепями (см. рис.1), которую схематично можно представить как бесконечное количество параллельных переменных сопротивлений. Кабель реагирует на температуру обогреваемого объекта в каждой отдельной точке, и сопротивление греющего элемента повышается с ростом температуры, уменьшая тем самым силу тока и выработку тепла. При понижении температуры окружающей среды сопротивление греющего элемента понижается, материал снова начинает пропускать ток и вырабатывать тепло. Этот постоянный реверсивный процесс, который будет продолжаться не менее 40 лет, и является источником саморегулирования, которое обеспечивает очень высокую степень надежности и безопасности этого оборудования.
Таким образом, саморегулируемый греющий кабель обладает рядом уникальных преимуществ:
Во-первых, его можно резать на участки любой длины, т.е. строго в соответствии с линейными размерами труб и желобов непосредственно на объекте, что значительно удешевляет проектные работы. К тому же это свойство позволяет легко модернизировать систему обогрева в зависимости от “поведения” крыши зимой, путём добавления участков кабеля любой длины.
Во-вторых, самое уникальное качество состоит в том, что он выделяет энергию, на любом своём участке длины в зависимости от внешних факторов. По своим техническим характеристикам кабель увеличивает мощность в 1,8-2 раза при нахождении в ледяной воде, образовывающейся при таянии льда или снега.
Рисунок 1. Саморегулируемый греющий кабель
Для сравнения: в вертикальной трубе кабель с постоянным сопротивлением вырабатывает мощность 50 ватт/метр, независимо от наличия талой воды, а саморегулируемый кабель в сухом состоянии вырабатывает мощность 16-18 ватт/метр, и только в тех местах, где появляется талая вода, мощность увеличивается до 36 ватт/метр.
При относительной дороговизне саморегулируемого кабеля, стоимость смонтированной системы не намного выше стоимости системы на кабеле с постоянным сопротивлением, при несравненно более высокой надёжности и снижении потребления электроэнергии в 1,8 -2 раза.

3. Выбор производителя
Наш многолетний практический опыт по установке различных систем электрообогрева показал, что наиболее функцианальным и надежным для применения в Российских климатических условиях является саморегулируемый греющий кабель производства фирмы «Райхем» (Raychem). По работе установленных систем обогрева за 10 лет не было не одной рекламации.
«Райхем» является международной корпорацией, составной частью «Тайко Электроникс» (Tyco Electronics). На «Тайко» в 50 странах мира работают более 260.000 человек.
Корпорация «Райхем» является мировым лидером в области разработки, производства и поставки саморегулируемых систем электрообогрева промышленного и строительного назначения. За более чем 50 лет деятельности в этой области «Райхем» изготовила и поставила потребителям свыше 500 тысяч километров саморегулируемых греющих кабелей более чем в 100 стран мира. Эти кабели безотказны в эксплуатации, имеют срок службы не менее 40 лет.
Все типы кабелей имеют необходимую сертификацию для применения в России. Все комплектующие поставляются с монтажными инструкциями на русском языке.

«Электрообогрев водосточной системы»

4. Описание системы электрообогрева
4.1 Система электрообогрева может включать в себя:
1) Обогрев горизонтальных водостоков;
2) Обогрев вертикальных водосточных труб;
3) Обогрев края или выборочных участков кровли;
4) Обогрев ендовы;
5) Обогрев водосливных колодцев;
6) Обогрев подземной ливневой системы.

4.2 Кабель, используемый в системе электрообогрева, имеет марку GM-2Х. Это саморегулируемый греющий кабель, специально разработанный фирмой «Райхем» для обогрева горизонтальных водостоков, кровли и водосточных труб. Для этих целей оболочка кабеля изготовлена из специального материала (фторполимера), устойчивого к ультрафиолетовому излучению, что защищает кабель от воздействия прямых солнечных лучей. Тепловыделение GM-2X меняется в зависимости от температуры окружающей среды, и составляет 36 Вт/м, при нахождения кабеля во льду и 18 Вт/м при нахождения кабеля на открытом воздухе при температуре 0 С0.
Рисунок 2. Система электрообогрева водостоков «Райхем»
4.3 Питание системы электрообогрева осуществляется путем соединения линий греющего кабеля с силовыми кабелями, подведенными от электрощита через оригинальную распределительную коробку JB 16-02, производства фирмы «Райхем». Данная коробка специально предназначена для подобных целей и имеет влаго-пылезащищенное исполнение, что гарантирует надежное бесперебойное электропитание системы. Альтернативным вариантом подсоединения питание может служить соединительная муфта ССЕ-03-CR. Особенностью данного соединения является использование термоусадочной технологии с выделением специального клея, разработанной корпорацией «Тайко», применение которого гарантирует надежную гидроизоляцию токоведущих элементов.

4.4 Разделка греющего кабеля под коробку и заделка концевика осуществляется c использованием специального набора для разделки греющего кабеля CE 16-05 производства «Райхем». Принцип применения данного набора также основан на использовании термоусадки.
4.5 В соответствии с инструкциями по безопасности «Райхем», все линии электропитания, в обязательном порядке, защищаются дифференциальными автоматами с типа «С» током отключения по утечке 30 мА. Такая система подключения предотвращает поражение током человека и прогорание кабеля в случае внешнего механического повреждения системы. Электрическая защита устанавливается только с использованием оригинального оборудования ведущих мировых производителей.
4.6 Крепление кабеля к обогреваемым поверхностям осуществляется путем фольгирования. Процесс фольгирования представляет собой приклеивание кабеля самоклеющейся алюминиевой лентой ATE-180, разработанной фирмой «Райхем» специально для этих целей. Данный вид крепления значительно повышает эффективность работы электрообогрева, за счет плотного прилегания греющего кабеля к обогреваемой поверхности и отвода тепла от верхней стороны кабеля через алюминиевую ленту к обогреваемой поверхности путем теплопередачи. Надежность описанного крепления подтверждено многолетним опытом и не вызывает сомнений.
4.7 Управление системой осуществляется термостатом HTS-D. Термостат имеет датчик температуры и два порога отключения по минимальной и максимальной температуре окружающей среды. Роль термостата заключается в отключении системы обогрева от электропитания при выходе температуры окружающей среды за температурный промежуток, при котором возможно выпадения снега. Отключение питание системы осуществляется через контактор, входящий в состав электрощита. Установка термостата позволяет уменьшить потребление электроэнергии за весь период эксплуатации системы на 50 %.
Альтернативой термостата HTS-D является более сложное и дорогое устройство EMDR1-01, которое представляет собой систему управления, оборудованную датчиками влажности и температуры, позволяющими регистрировать наличие снега на обогреваемых поверхностях. Установка EMDR1-01 по данным «Райхем» уменьшает потребление электроэнергии на 80 %.
В данной системе нами используются только оригинальные комплектующие фирмы «Райхем», без какой-либо замены на более дешевые аналоги, что обусловлено стремлением обеспечить максимально возможную надежность системы. Опыт показывает, что такой подход более чем оправдан: за десять лет работы в этой области, обращения клиентов по гарантийному и постгарантийному обслуживанию сводились только к устранению механических повреждений, произведенных по вине третьих лиц.
Помимо качества устанавливаемого оборудования, большую роль в создании надежной и эффективной системы электрообогрева является опыт проектировщиков, а также профессионализм и тщательность работы специалистов, осуществляющих монтаж системы. Все это достигается путем индивидуального подхода наших специалистов к каждому объекту, многолетнего строгого профессионального отбора работников и тесного сотрудничества с фирмой-производителем «Райхем», что подтверждено наличием лицензии от российского представительства фирмы.