Beheizung von Dachrinnen und Dächern: Anti-Eis-Systeme zum Selbermachen

Aufgrund der klimatischen Gegebenheiten der Gegend standen viele Eigentümer von Privathäusern, seien es Gebäude mit Einzeldächern mit komplexer Konfiguration oder mit einfachen Giebelkonstruktionen, mehr als einmal vor dem Problem, dass sich auf ihnen große Schneemassen ansammeln, die mit der Beginn der Nebensaison, führte zu enttäuschenden Folgen. Zu den häufigsten gehören die Zerstörung von Dachmaterialien, gefrorenes Wasser in den Abflussrohren und dadurch eine Verletzung des Entwässerungssystems sowie das massive Schmelzen von Schnee, der in die Entwässerungssysteme stürzt, die den unkontrollierter Wasser- und Schmutzfluss. Das durch die Schneeschmelze entstandene Wasser, das lawinenartig von den Dächern herabgekommen ist, stürzt in die Rinne, wo es Schicht für Schicht gefriert. Außerdem sind die Dachrinnen ungleichmäßigen Belastungen ausgesetzt, die sie durch das Einfrieren von Eiszapfen erfahren. All dies wird schließlich das Entwässerungssystem deaktivieren. Um diese unangenehmen Folgen zu beseitigen, ist es notwendig, die Oberfläche von angesammeltem Schnee ständig zu reinigen und Eiszapfen sofort abzuschlagen, was außerdem eine traumatische Situation für die Menschen darstellt. Um das Problem radikal zu lösen und die Pflege des Regenwassersystems so weit wie möglich zu vereinfachen, schlagen Experten vor, ein Anti-Icing-System auf Basis eines Heizkabels zu installieren, das als eigenständiges Element entlang der Dachkante verlegt werden kann um Vereisung zu verhindern. Wie man die Eigenschaften von Heizkabeln versteht und wie man das Schneeschmelz- und Anti-Eis-System richtig installiert – wir werden weiter darüber nachdenken.

Das Funktionsprinzip des Anti-Icing-Systems für Dächer und Dachrinnen

Nachdem die Lufttemperatur negative Werte erreicht hat, beginnt die Kristallisation von Wasser, was zu einer Abnahme der Leistung der Elemente des Entwässerungssystems beiträgt. Wie kommt es dazu?

  • Die sich in den Rohren und Rinnen bildende Eiskruste behindert den Flüssigkeitsdurchtritt und verringert ihren maximalen Durchsatz;
  • Beim Einfrieren dehnt sich das Wasser aus, was zu Schäden an den Fugen, Verformungen der Dachelemente und sogar zu Verletzungen der Integrität der Rohrleitung führt.
  • Der Leistungsabfall des Gebäudes ist eine Folge der Bildung von Eispfropfen in den Dachrinnen. Sie bilden sich beim Vorhandensein von Fremdkörpern in Rohren und Dachrinnen und verhindern das Abfließen von Wasser, das auf Wände und Fundament fällt..

Um all die oben genannten negativen Folgen zu vermeiden, werden an den “ungünstigsten” Stellen des Daches (Abflussrohre, Rinnen, Täler) Heizkabel verlegt, um die Eisbildung in Richtung Schmelzwasser zu verhindern. Das Kabel wird aus einem Stromnetz mit einer Spannung von 220-230 V gespeist.

Der Heizvorgang wird durch einen speziellen Thermostat gesteuert, der automatisch arbeitet. Die Befehle an den Thermostat kommen von auf dem Dach installierten Sensoren. Bei Situationen, die zu Eisbildung führen können, zum Beispiel Niederschläge in einer kalten Jahreszeit oder Tauwetter mit Tropfschmelze von Schnee, gibt der Thermostat ein Signal zur Energieversorgung, wodurch das Elektrokabel zu heizen beginnt. Dies führt zur Bildung von Wasser, das frei durch Rohre und Dachrinnen fließt. Heute werden Thermostate durch programmierbare Thermostate ersetzt.

Wichtig! Experten raten davon ab, die Arbeitskosten zu senken und das Heizkabel nur auf der Dachoberfläche zu installieren und die Dachrinnen nicht zu beheizen. Dies liegt daran, dass Schnee und Eis Dachrinnen und Fallrohre oft vollständig verstopfen können, was zu einer Verletzung ihrer Integrität führen kann. Um dies zu verhindern, muss ein ungehindertes Abfließen des Schmelzwassers vom Dach gewährleistet werden..

Funktionen und Aufgaben des Anti-Icing-Systems

  • Nach der Installation der Dachenteisung verhindern Sie die Bildung von Eiszapfen, die Ansammlung von Schneemassen auf dem Dach und in der Folge deren Sturz, der die Ursache für traumatische Situationen ist;
  • In Anbetracht der obigen Ausführungen kann argumentiert werden, dass die Installation eines Vereisungsschutzes des Daches dazu beiträgt, die mechanische Belastung seiner Struktur zu reduzieren;
  • Erhöhung der Lebensdauer von Dachmaterialien, Rinnensystemen und anderen Konstruktionselementen des Daches;
  • Die Installation einer Dachrinnen- und Dachheizung beseitigt das Problem der manuellen Reinigung des Daches von Schnee- und Eismassen;
  • Organisation der regelmäßigen und rechtzeitigen Ableitung von Schmelzwasser von Dach und Dachrinnen;
  • Dank der Funktionen des Systems (das Vorhandensein von spezialisierten Sensoren) haben Sie die Möglichkeit, den Heizprozess des Daches vollständig zu automatisieren.
  • Als Vorteil des Systems können wir die maximale Verfügbarkeit und einfache Installation betrachten, die auch ein unerfahrener Meister selbstständig durchführen kann..

Wichtig! Wenn Sie sich weigern, eine Dachrinnen- und Dachheizung zu installieren und dies mit hohen Energiekosten zu begründen, haben Experten es eilig, Ihre Zweifel auszuräumen – eine korrekte Verlegung des Kabels vorausgesetzt, sorgt diese für eine zuverlässige Beheizung des Entwässerungssystems, während Verbrauch nicht mehr als 200-500 W, abhängig von der Dachfläche.

Installation eines Vereisungsschutzsystems für Dachrinnen und Dächer

Heizungsteil beinhaltet:

  • Heizkabel;
  • Befestigungselemente.

Verteilungs- und Informationsteil ist ein Bausatz bestehend aus:

  • Strom- und Informationskabel (Signalkabel);
  • Befestigungselemente;
  • Abzweigdosen, in denen die Drähte geschaltet werden.

Dieser Teil des Systems ist für die Übertragung der elektrischen Leistung an den Heizungsteil sowie für die Übertragung von Signalen von den Sensoren der Dachheizungssteuerung an das Bedienfeld verantwortlich.

Steuersystem, die folgende Elemente enthält:

  • Anti-Eis-Thermostat;
  • Start- und Schutzgeräte, zum Beispiel ein dreiphasiger Eingangsleistungsschalter, ein Fehlerstromschutzschalter, Leistungsschalter für jede Phase usw.;
  • Signallampe.

Wichtig! Im Allgemeinen wird der komplette Satz des Steuerungs-Subsystems unter Berücksichtigung der Kapazität des Anti-Icing-Systems für Dachrinnen und Dächer ausgewählt. Der Heizungsteil, für dessen Installation ein selbstregulierendes Kabel verwendet wurde, kann automatisch betrieben werden. Dies liegt an seiner Fähigkeit, die Leistung unter dem Einfluss von Temperatur und Niederschlag unabhängig zu regulieren..

Merkmale des Heizsystems für Dachrinnen und Dächer

Die Konstruktionsmerkmale und das Installationsprinzip der Dachrinnen- und Dachheizung hängen von folgenden Faktoren ab:

  • Klimatische Besonderheiten der Region;
  • Dachtyp;
  • Elektrokabeltyp.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Dachtypen gelegt werden, die die konstruktiven Merkmale des Enteisungssystems direkt bestimmen..

  • Warmdach. Aufgrund der Tatsache, dass bei der Installation der Isolierung nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wird, bilden sich oft Eisansammlungen, die aufgrund der Konstruktionsmerkmale des Daches auch bei negativen Temperaturen schmelzen, wonach das Wasser, das nach unten fließt, die kalte Kante, gefriert. Experten empfehlen, dies zu berücksichtigen und die Heizabschnitte in Form von Schleifen entlang der Kante zu verlegen, deren Breite 30 bis 50 cm beträgt und die spezifische Leistung 200-500 W / m² beträgt. m;
  • Kaltdach, Heizung, die sich durch grundlegende Unterschiede auszeichnet. Aufgrund der Tatsache, dass sie qualitativ isoliert sind und sich oft durch einen gut belüfteten Dachboden auszeichnen, empfehlen Experten für ihre Heizung nur die Installation eines Vereisungsschutzsystems für Dachrinnen mit einer linearen Leistung von 20-30 W / qm m mit einer schrittweisen Erhöhung auf 60-70 W / qm. m mit zunehmender Kanallänge.

Selbstmontage eines Vereisungsschutzsystems für Abflüsse und Dächer

Systemdesignplan

  • Korrekte Bestimmung der Heizzonen des Daches, in denen das Elektrokabel verlegt wird;
  • Auswahl des richtigen Elektrokabeltyps;
  • Auswahl des Steuerungssystems und Festlegung der Lokalisierung der Anschlussdosen;
  • Berechnung der Länge und Auswahl der Kabelverlegungsmethode;
  • Berechnung der Systemleistung;
  • Auswahl von Befestigungselementen und Kabelverlegung;
  • Auswahl der Automatisierung für das Bedienfeld.

Definition von Dachheizzonen

Dachheizzonen – Orte mit der größten Schnee- und Eisansammlung, an denen das Elektrokabel verlegt werden muss. Um einen reibungslosen Ablauf des Schmelzwassers zu gewährleisten, wird das Kabel in folgenden Bereichen verlegt:

  • Dachrinnen, ihre Elemente und der Raum um sie herum;
  • Fallrohre überall;
  • Wassersammler und Abflusswannen;
  • Traufe auf dem Dach;
  • auf den Fugenlinien einzelner Dachabschnitte und angrenzender Wände, in Tälern.

Wichtig! Die Planung von Heizrinnen sollte unter Berücksichtigung der Beheizung des gesamten Daches erfolgen, da sonst die Effizienz der Gesamtanlage reduziert wird.

Wichtig! Bei der Installation des Systems wird das Anti-Icing-Kabel entlang des Schmelzwasserflusses verlegt. Es ist wichtig, nur wasserdichte Abschnitte zu verwenden und diese so sicher wie möglich zu befestigen. Kabelzugentlastungen werden oft auf Fallrohren installiert..

Auswahl des Elektrokabeltyps

Der Betrieb des Elektrokabels zur Beheizung von Dachrinnen und Dächern erfolgt unter technisch schwierigen Bedingungen – es wird durch Feuchtigkeit, extreme Temperaturen und mechanische Belastungen beeinträchtigt. In diesem Zusammenhang muss es folgende Anforderungen erfüllen:

  • Seien Sie versiegelt und wetterfest;
  • Seien Sie gegenüber Temperaturextremen gleichgültig und behalten Sie ihre ursprünglichen Eigenschaften auch bei negativen Temperaturen bei;
  • Besitzen eine hohe mechanische Festigkeit, um den Auswirkungen möglicher Schneelasten problemlos standzuhalten;
  • Seien Sie sicher in Bezug auf die elektrischen Isolationseigenschaften.

Wichtig! Sie können ein Elektrokabel in Spulen oder in Form von vorgefertigten Heizabschnitten kaufen, bei denen es sich um Kabelfragmente fester Länge mit einer Hülse und einem Draht handelt, der für den Anschluss an das Netzwerk bestimmt ist.

Das in Spulen gelieferte Kabel wird am häufigsten für die Entwässerung und Installation von Vereisungsschutzsystemen auf Dächern mit komplexer Konfiguration verwendet. Daher empfehlen erfahrene Handwerker in Standardsituationen, vorgefertigte Abschnitte zu wählen. Sie gelten als bequemere Option und sind einfach zu installieren..

Vereisungsschutzsysteme können auf der Grundlage von zwei Arten von Heizkabeln arbeiten:

  • Widerstandsfähig;
  • Selbstregulierend.

Betrachten wir die Eigenschaften jeder Gruppe genauer..

Typ Nr. 1. Widerstandskabel

Widerstandskabel sind die traditionelle Version, die über die gesamte Länge die gleiche Leistung und die gleiche Wärmeableitung bietet. Im Abschnitt handelt es sich um einen Metallkern, eine Isolierschicht, ein Kupfergeflecht und einen Außenmantel. Bei der Installation von Enteisungssystemen wird empfohlen, Widerstandskabel zu verwenden, deren Wärmeabgabe 15-30 W / m beträgt und die Betriebstemperatur 250 Grad beträgt.

Wichtig! Eines der Hauptmerkmale eines Widerstandskabels ist ein konstanter Widerstand und eine gleichmäßige Erwärmung über seine gesamte Länge. Der Erwärmungsgrad wird nur durch die Stromstärke bestimmt und hängt nicht von äußeren Bedingungen ab, die für verschiedene Kabelabschnitte diametral entgegengesetzt sein können. Zum Beispiel kann sich einer der Kabelabschnitte in einem Rohr befinden, ein anderer im Freien und der dritte versteckt sich unter Laub oder Schnee. Diesbezüglich ist für die optimale Funktion eines bestimmten Kabelabschnitts eine andere Wärmemenge erforderlich, jedoch kann ein Widerstandskabel die Temperatur nicht unabhängig von äußeren Bedingungen regulieren. Dies verursacht einen hohen, aber oft unproduktiven Energieverbrauch..

Es gibt verschiedene Arten von Widerstandskabeln:

Serielle Widerstandskabel sind eine Sorte, die sich durch einen relativ einfachen Aufbau auszeichnet. Es basiert auf einem massiven leitfähigen Kern, der durch einen Kupferdraht dargestellt wird und oben mit einer Isolierschicht bedeckt ist. Der Draht ist von oben mit einem Schirmgeflecht umhüllt, das elektromagnetische Strahlung verhindert und die Funktion der Erdung übernimmt. Die äußere Schicht des Drahtes wird durch eine Polymerhülle dargestellt, die vor Kurzschlüssen schützt.

Vorteile des seriellen Widerstandskabels:

  • Hohe Flexibilität, dank der es bei der Installation von Vereisungssystemen für komplexe Dachkonfigurationen verwendet werden kann;
  • Einfache Installation, da keine “zusätzlichen” Elemente verwendet werden müssen;
  • Bezahlbarer Preis.

Zonale Widerstandskabel sind eine verbesserte Art von seriellen Kabeln, deren strukturelle Basis aus zwei parallelen leitenden Leitern besteht. Um sie herum ist ein Heizdraht spiralförmig gewickelt und zeichnet sich durch einen hohen Widerstand aus. Normalerweise aus Nichrom, interagiert diese Spirale durch Kontaktfenster in der Isolierung abwechselnd mit beiden leitfähigen Kernen und bildet unabhängige Wärmefreisetzungszonen. Bei Überhitzung fällt nur eine Funktionszone aus, während der Rest weiterarbeitet..

Vorteile des Widerstandszonenkabels:

  • Das Vorhandensein unabhängiger Wärmeableitungszonen, die eine Überhitzung des Kabels verhindern können;
  • Hohe Flexibilität, die es ermöglicht, Dächer mit komplexen Konfigurationen zu beheizen;
  • Bezahlbarer Preis.

Typ Nr. 2. Selbstregulierende Kabel

Selbstregulierende Kabel – unterscheiden sich von ihrem ohmschen Analogon durch das Vorhandensein einer Matrix – einer Halbleiterschicht, die zwei leitende Kerne verbindet. Darüber hinaus sieht man im Schnitt des selbstregulierenden Kabels eine Photopolymerisolierung, einen Schirmmantel, dargestellt durch Folie oder Drahtgeflecht, sowie eine äußere Kunststoffisolierung..

Wichtig! Durch das Vorhandensein von zwei Isolierschichten (innen und außen) erhält das selbstregulierende Kabel eine hohe Spannungsfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastungen.

Wichtig! Die Matrix ist das Hauptunterscheidungsmerkmal von selbstregulierenden Kabeln. Er ändert seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Beispielsweise steigt mit steigender Temperatur der atmosphärischen Luft der Widerstand der Matrix, was dazu beiträgt, die Erwärmung des Kabels selbst zu reduzieren. Dies ist das Prinzip der Selbstregulierung, das dem Betrieb eines selbstregulierenden Kabels zugrunde liegt..

Vorteile des selbstregulierenden Kabels:

  • Die Möglichkeit, den Heizgrad in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur einzustellen;
  • Haltbarkeit aufgrund des Fehlens der Gefahr von Überhitzung und Burnout;
  • Möglichkeit des Zuschneidens in Stücke der gewünschten Länge (bis 20 cm) direkt am Aufstellungsort;
  • Trotz der Tatsache, dass die Kosten eines selbstregulierenden Kabels 2-4 mal höher sind als die Kosten eines Widerstandskabels, ist diese Option im Allgemeinen aufgrund des sparsamen Energieverbrauchs wirtschaftlicher;
  • Erleichterte Installation;
  • Geringer Stromverbrauch von 15 bis 20 W / m.

Auswahl des Steuerungssystems und Bestimmung der Lokalisierung von Anschlussdosen

Als Geräte, die als Steuerungssystem verwendet werden, ist Folgendes zu beachten:

  • Thermostat, einen Befehl zum Einschalten des Heizsystems in einem bestimmten Temperaturbereich geben – von -8 bis +3 Grad;
  • Thermostat oder Wetterstation, Neben der Temperatur überwacht es die Situation mit Niederschlag auf dem Dach und dessen Schmelzen. Die Basis der Wetterstation ist ein Feuchtigkeitssensor und ein Temperatursensor.

Die Anschlussdosen müssen so platziert werden, dass ein freier Zugang zu ihnen gewährleistet ist. Sie werden normalerweise auf dem Dach in der Nähe der Heizelemente installiert. Kann auch unter einem Vordach, auf dem Dachboden und in Brüstungen installiert werden.

Berechnung der Länge und Wahl der Kabelverlegungsmethode

Bevor Sie mit der Installation des Kabels fortfahren, müssen Sie seine Länge berechnen und den Standort bestimmen. Da oben die Bereiche betrachtet wurden, auf denen die Heizelemente verlegt werden, werden wir die Bestimmung der Kabellänge angeben.

Dazu ist es notwendig, die Länge aller Teile des Systems unter Berücksichtigung der Höhe und Länge des Abflusses sowie der Länge des Tals zu messen. Pro 100-150 mm der Dachrinne wird eine Leistung von 30-60 W/m benötigt.

Berechnung der Systemleistung

Bei der Berechnung der Leistung eines Elektrokabels muss man sich auf Standardindikatoren verlassen. Wenn für Kabel vom Widerstandstyp die erforderliche Leistung 18-22 W / m beträgt, dann für den selbstregulierenden Typ – 15-30 W / m. Es ist wichtig zu bedenken, dass bei Verwendung von Polymermaterialien für die Herstellung des Entwässerungssystems die Leistung des Kabels 17 W / m nicht überschreiten sollte, um eine Beschädigung des Entwässerungssystems zu vermeiden.

Auswahl von Befestigungselementen und Kabelverlegung: kompetente Beratung

Bei der Installation der Heizungsanlage müssen folgende Dinge vorbereitet werden:

  • Heizkabel, dessen Länge durch die Gesamtfläche des Systems, die Durchmesser der Elemente und die Art des Kabels selbst bestimmt wird;
  • Befestigungselemente – für das Dach wird ein Armierungsgewebe verwendet, für Dachrinnen – Ankerplatten und selbstklebende Bänder. Der Mindestabstand zwischen den Befestigungselementen sollte mindestens 30 cm betragen. Wenn Sie Stahlplatten verwenden, achten Sie auf deren Oberfläche – sie muss verzinkt sein, um vorzeitiges Rosten zu verhindern.

Worauf ist besonders zu achten?

  • Stellen Sie sicher, dass das Heizteil im Abschnitt nicht verbogen ist, keinen Bruch und keine Dehnung und andere mechanische Einflüsse erfahren hat;
  • Gemäß SNiP muss die Heizstrecke geerdet werden. Wenn Sie das Kabel in Ringen verlegen möchten, muss der Durchmesser des Fallrohres mindestens 70 mm betragen, was auf den minimalen Biegeradius des Kabels zurückzuführen ist;
  • Stellen Sie sicher, dass die Integrität der Kabelisolierung während der Installation der Heizstrecken nicht beschädigt wird. Dies liegt an der Hygroskopizität der Matrix, wodurch die Heizflächen Feuchtigkeit aufnehmen und bald versagen..

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