Обогрев кровли. Выбираем оптимальный вариант системы антиобледенения

«Готовь сани летом, а телегу зимой» — гласит народная мудрость. Поэтому-то лето и есть идеальное время года для подготовки к зимней борьбе со льдом, который образуется на кровле собственного дома. Из этой статьи вы узнаете, как это сделать не переплачивая.

Обледенение кровли зачастую приводит к затеканиям, разрушению системы водостока, а то и просто бытовым травмам (сорвавшийся с крыши кусок льда может и убить). Сетовать на нерадивых строителей или погодные условия в таких случаях уже поздно. Проблема есть и её надо решать. Самый простой и очевидный способ — это удалять снег и лёд механически, попросту счистив его со своей кровли. К сожалению, самый простой вариант редко бывает самым удачным. Взбираться со скребком и ледорубом, хотя бы пару раз в неделю, на зимнюю крышу удовольствие не из приятных. Мало того что это тяжёлый физический труд, так и саму кровлю при таком её частом посещении вполне реально повредить. Так что если это не крыша какого-нибудь промышленного или административного здания с удобным на неё выходом и специально нанятым для таких задач работником, а кровля вашего собственного дома, то такой вариант механической уборки отпадает сам собой. Что же остаётся?

Второй выход из положения подсказывает сама логика. Если лёд нельзя счистить, то его можно попросту растопить, а ещё лучше не давать ему образоваться. Перед тем как углубиться в суть данного вопроса, давайте разберемся, а откуда, собственно, этот лёд берётся вообще? Снег, как известно, в ледяной массив не превращается. Для того чтобы получился лёд, снежный покров должен растаять и только потом замёрзнуть.

Это происходит так. Тёплый воздух в помещении стремится вверх (так как он легче холодного) и греет крышу, при этом греет неравномерно. Выше к коньку крыша прогреется больше (вновь, теплый воздух стремится вверх), а ближе к карнизу меньше. Сам обдуваемый со всех сторон карниз и вовсе останется холодным.

Что получается: снег, защищённый от мороза собственной подушкой, начинает таять от подогретой кровли. Вода под своей массой устремляется вниз по скату, остывает на холодных участках, частично преобразуясь в ледяную корку на карнизе, а частично попадая в холодный сливной жёлоб водоотвода, и там замерзает. Постепенно замерзает вся система отвода воды, что приводит к её неработоспособности. Теперь часть талой воды, перемахнув через бортик желобка, устремляется к земле, образуя сосульки, а часть остается на крыше. Получив упор в виде образовавшегося льда, вода поднимается к местам нахлёста кровельных материалов, замерзает там, при этом увеличиваясь в объёме и разрушая саму кровлю. Также возможны разрушения и водосточной системы. Это происходит в первую очередь от того, что получив незапланированную ледяную нагрузку, система деформируется под её весом, или же просто обрушивается.

Вариант первый. Обогрев кровли и системы водоотвода саморегулируемым кабелем

Исходя из выше изложенной информации, следует вывод, что достаточно подогревать льдообразующие участки кровли, а также водосточную систему и проблема решена. Именно так и поступают специализирующиеся на решении подобных проблем фирмы. Беда только в том, что являясь одновременно и дилерами выпускающих отопительное оборудование компаний, такие конторы в естественном желании заработать предлагают своим клиентам не всегда самые дешёвые решения. Так, вам скорее всего предложат обогреть периметр вашей «горячей» крыши, а также сливной жёлоб и сливную трубу. И всё это современным саморегулируемым кабелем (например, Nexans DP 40). Заодно поставить парочку не самых дешёвых датчиков для автоматики. Для удобства рассмотрим простую двускатную крышу одноэтажного домика размерами 10×10 м, угол ската будет составлять 45°, а холодный участок возьмём 60 см. Для начала рассчитаем приблизительный объём самого кабеля. Для такой крыши это будет 2,2 м на каждый погонный метр ската. Итого: (10 + 10) х 2,2 = 44 м.

Жёлоба под такую крышу будет вполне достаточно и шириной в 15 см, а значит для его обогрева понадобится только один кабель. Допустим, высота до карниза 3 м, а глубина промерзания грунта 1,5 м, тогда имеем: (10 + 3 + 1,5) х 2 = 29 м.

Добавим метр на ввод плюс метр на каждую сливную трубу и получим: 1 + 2 + 29 + 44 = 76 м. Умножим эту цифру на среднюю цену товара, что составляет 750 руб.: 76 х 500 = 57000 руб.

Фурнитура, датчики и шкаф управления будут стоить около 10000 руб., итого 67000 руб. Добавим сюда минимум 30% от полученной суммы, которые возьмут за свои услуги монтажники, получится очень даже приличная сумма в 87100 руб. За десять лет на ремонтные работы мы потратим, приблизительно 5% от стоимости системы. Это составит 4355 руб.

Но это ещё не все наши растраты. Среднее потребление электроэнергии кабелем составляет 30 Вт/м. 76 х 30 = 2,28 кВт в час, то есть 2,28 х 24 = 54,7 кВт в сутки. Производители заявляют, что в средней полосе России такая система будет работать максимум 47 суток за сезон, то есть 54,7 х 47 = 2570 кВт.

Умножим эту суму на 2,90 руб. и узнаем, что теперь каждый год мы будем дополнительно платить 7455 руб. за электроэнергию. Лет за 11–12 эти расходы будут равняться стоимости самой системы. Общая стоимость системы и её эксплуатации за 10 лет составит 166005 руб.

Вариант второй. Обогрев крыши и системы водоотвода кабелем постоянной мощности

А теперь посмотрим, что у нас выйдет, если вместо саморегулируемого мы применим кабель постоянной мощности. Для этого нам понадобится два отрезка кабеля по 44 м и два отрезка по 29 м. Мощность кабеля должна составлять около 20 Вт.

Важно: Огромным минусом таких нагревательных элементов является их постоянная, заданная производителем длинна. Повреждение такого кабеля только в одном участке приводит к выводу из строя всего элемента в целом.

Для обогрева кровли возьмём Deviflex DTIP-18, в ассортименте есть куски по 44 м, что нас более чем устраивает. Мощность одного такого элемента составляет 792 Вт, а стоимость составляет 6978 руб.

Для обогрева лотков и водоотвода подойдёт тот же Deviflex DTIP-18 отрезком в 29 м. Следует сказать, что обычно редко удается подобрать отрезки чётко по размеру и приходится переплачивать и брать с  запасом. Стоимость кабеля будет составлять 5292 руб., а его мощность 522 Вт.

Итого на кабель мы потратим всего 24540 руб. вместо 57000 руб., посчитанных на покупку саморегулируемого кабеля.

От покупки датчиков, фурнитуры и терморегулятора мы всё равно никуда не денемся, так что плюсуем к полученной сумме ещё 10000 руб. Получим 34540 руб. + 30% на монтаж = 44902 руб., вместо 87100 руб. при использовании саморегулируемого кабеля.

А теперь посмотрим на эксплуатацию. За час такая система будет потреблять 2,63 кВт. (792 + 522) х 2 = 2628 Вт. За сутки это: 2,63 х 24 = 63,12 кВт, если умножить на 47 дней непрерывной работы в году получим 2967 кВт. При стоимости за кВт 2,90 руб. это составит 8604 руб. в год. За десять лет эта сумма будет составлять 86040 руб.

Но это ещё не все растраты. Дело в том, что кабель постоянной мощности довольно привередлив в эксплуатации. Нужно постоянно и тщательно следить за чистотой крыши и лотков, дабы не получить места локального перегрева. И всё равно поломки рано или поздно будут случаться. Вот только в случае таковых нужно будет менять весь отрезок кабеля целиком. За 10 лет сумма затраченных на ремонт средств может составить до 30% от стоимости системы. А это 13470 руб.

Итого десятилетняя эксплуатация такой системы обойдётся её владельцу в 144412 руб., что на 21593 руб. меньше, чем изготовление и эксплуатация системы из «умного» кабеля. Взамен «экономный» застройщик получает головную боль в виде содержания системы в идеальной чистоте. Учитывая то, что резистивный кабель потребляет больше электроэнергии и дороже обходится в ремонте, то с каждым годом эксплуатация «умного» кабеля будет всё выгоднее, а дополнительные работы по техуходу за кабелем постоянной мощности никуда не денутся.

Как видим, второй вариант также предусматривает значительные финансовые растраты.

Вариант третий. Изготовление холодной кровли и обогрев системы водоотвода

Чтобы найти другие варианты, нужно посмотреть на саму суть проблемы. Почему вообще на крыше тает снег? Основная причина — это нагревание самой крыши теплом помещения. А если крышу теплоизолировать и проветривать чердачное помещение? Может, это окажется дешевле, чем греть улицу родного города? Давайте посчитаем.

Два ската 7х10 — это 140 м² кровли. Для того чтобы утеплить один метр, нужно 550 руб. Итого на 140 м понадобится 77700 руб. Периметр такой кровли, как правило, греть нет необходимости. Снег на ней тает только от солнечного обогрева, а оно прогревает крышу равномерно. Так что подогревать нужно только жёлоба и водостоки, куда мы проложим саморегулируемый кабель Freezstop-S30 ценой в 596 руб. А это всего 29 х 596 = 17248 руб.

Несколько уменьшится цена фурнитуры, так что вместо 10000 руб. (датчики, метеостанция, фурнитура, силовые кабели и т. д.) мы уложимся в 8000 руб. Такая система тоже имеет вероятность поломаться, заложим на это те же 5%, то есть за 10 лет эксплуатации добавим ещё 1262 руб. Ещё 7574 руб. придётся отдать монтажникам (30% от стоимости материалов).

Теперь об электропотреблении. 29 м кабеля будут потреблять за час 0,87 кВт, то есть 20,88 кВт в сутки. Вот только для холодной кровли количество «рабочих» суток уменьшится как минимум на треть, то есть не 47 дней, а всего 30: 30 х 20,88 = 626,4 кВт. Умножаем на цену электроэнергии: 626,4 х 2,9 = 1817 руб. За десять лет эта сумма вырастет до 18170 руб. Стоимость изготовления и эксплуатации такой системы за 10 лет составит 140132 руб.

Из расчётов видно, что самым перспективным является вариант изготовления холодной кровли и обогрева жёлобов и сливных труб. Такая кровля мало того что будет потреблять меньше электричества, так ещё и сэкономит немало энергоресурсов, потраченных на обогрев помещения.

Данные расчёты являются довольно приблизительными и не претендуют на абсолютную точность. Они приведены для того, чтобы показать застройщику различия между теми или другими вариантами борьбы с обледенением кровли. Оптимальный же вариант решения проблемы может быть предложен только после точного инженерного расчёта, произведённого независимым специалистом, но никак не дилерской компанией.