¡Hola queridos amigos!
Hoy hablaremos de los peligros del hielo en los techos. Pocas personas lo saben, pero cada año solo en Moscú, más de 300 personas mueren a causa de los carámbanos y más de mil quedan lisiados. El principal grupo de riesgo, como siempre, son los niños pequeños. Pero existe una solución de ingeniería, cuyo uso generalizado resolvería este problema de una vez por todas. Y su nombre es un cable calefactor para bajantes. En el artículo de hoy, propongo conocerlo con más detalle.
¿Qué es y por qué se necesita?
Un cable calefactor es un alambre que transporta una corriente eléctrica. La energía de la corriente eléctrica se convierte en calor, cuya cantidad depende directamente de la resistencia del material del cable y de la fuerza de la corriente.
Diseñado para prevenir la formación de hielo en los sistemas de drenaje.
Cuando se necesita calefacción
El calentamiento de canalones debe realizarse fuera de temporada, cuando cae la primera nieve y en primavera, al comienzo del deshielo. La temperatura exterior en este momento oscila entre -5 y 3˚С. Es en este momento cuando se forman el hielo y los carámbanos.
Además, en las fincas rurales, a menudo es necesario calentar las tuberías externas de agua y alcantarillado.
¿Por qué se acumula el hielo?
El hielo en el techo y en las canaletas se acumula por varias razones:
- Saltos de temperatura. La nieve del techo primero se derrite y luego se congela en forma de carámbanos;
- Ángulo de pendiente del techo calculado incorrectamente;
- Canaletas sin tratar. El follaje y la suciedad obstruyen los orificios de drenaje, lo que impide el flujo normal de agua;
- Ático de techo cálido. La diferencia de temperatura dentro y fuera de la habitación conduce a la formación de condensación, que se congela y forma hielo.
Un sistema de calefacción de techo y desagüe ayudará a prevenir la formación de carámbanos. Con su ayuda, se resuelven las siguientes tareas:
- Quitar hielo;
- Prevención de daños en el techo debido a la acumulación de agua;
- Prevención de saltos bruscos de temperatura;
- Reducción de la carga de nieve;
- Limpieza de techos;
- Prolongando la vida útil de toda la torta para techos.
¿Cómo funciona el sistema de calefacción de canalones?
El principio de funcionamiento del sistema de calefacción por drenaje se basa en el aprovechamiento de la energía térmica, que se forma cuando la electricidad pasa a través de un cable flexible que tiene cierta resistencia. La instalación de calefacción se realiza en aquellos lugares donde existe la mínima posibilidad de hielo. formación. Como regla general, los elementos calefactores se colocan en el techo, a lo largo de las canaletas y las contrahuellas. El calor ayuda a derretir la nieve y evita que el agua se congele en el sistema de drenaje cuando la temperatura desciende por debajo de los 0 ° C.
El más efectivo es el esquema en el que se usa el cable para calentar simultáneamente los valles, el voladizo del techo y el sistema de drenaje.
El cable calefactor para tejados y canalones se utiliza para las siguientes tareas:
- eliminación de la presión excesiva sobre el sistema de techado con nieve y masas de hielo;
- prevenir la formación de carámbanos y bloques de hielo en los bordes de las pendientes del techo;
- drenaje de agua derretida desde el techo las 24 horas del día;
- prevenir la formación de tapones de hielo y bloqueos en los canales de drenaje del agua;
- limpieza automática del techo del exceso de nieve sin el uso de esfuerzo físico;
- extensión de la vida útil del sistema de drenaje.
El calentamiento eléctrico de canalones con equipos de control modernos permite excluir por completo la participación humana en el funcionamiento de los sistemas.La elección correcta del dispositivo, su instalación y ajuste competentes contribuyen al hecho de que el calentamiento de canalones y canalones, techos y drenaje se llevará a cabo de manera eficiente y económica. Teniendo en cuenta el costo de la electricidad, este factor debe tenerse en cuenta.
Ventajas y desventajas
Como cualquier solución de ingeniería, un cable calefactor tiene varios pros y contras.
Ventajas:
- Calentamiento uniforme rápido;
- Larga vida útil: al menos 10 años;
- Seguridad y respeto al medio ambiente;
- La configuración del sistema se puede cambiar fácilmente;
- Consumo de energía suficientemente bajo.
- Resistencia a influencias externas.
Desventajas:
- La necesidad de un cálculo preciso y competente;
- El costo de un buen cable es bastante elevado.
¿Cómo elegir un cable calefactor?
El cable calefactor para el desagüe tiene las siguientes características: el cable resistivo no responde a la temperatura ambiente, el cable autorregulador, a su vez, cambia el grado de calentamiento en función de la temperatura ambiente, lo que permite regular la energía consumo sin control de encendido y apagado.
¡IMPORTANTE!
Ambos tipos de cable calefactor tienen sus pros y sus contras. En cuanto al costo, entonces conductor resistivo le costará menos... Sin embargo, la autorregulación es fácil de usar debido a sus propiedades para mantener la temperatura óptima y hacer económico el consumo de energía.
Antes de instalar el sistema de calefacción, debe tener una idea clara de:
- cómo está dispuesto el techo;
- que es el sistema de drenaje;
- qué tipo de cable calefactor es mejor para usted;
- cuáles son las características climáticas de su área;
- la cantidad de precipitación, un cambio de temperatura.
Puede contactar a los especialistas. Solo un sistema correctamente instalado no fallará durante el funcionamiento posterior.
Tipos de cables calefactores
Hay 2 tipos de cable calefactor.
Resistador
Tradicional, sencillo y económico. Es un alambre de cobre de alta resistencia cubierto con una capa aislante. Toda la longitud del producto se calienta uniformemente. Lo ideal es proteger el cable con una capa de aislamiento térmico.
El cable resistivo está disponible en dos versiones: serie y zona. Zonal es una versión mejorada de secuencial. Hay 2 núcleos en su estructura, conectados a intervalos regulares con un cable especial. Estos huecos forman zonas independientes, y si uno se quema, los demás siguen funcionando con normalidad. Si el cable serial se quema, no será posible restaurarlo.
Las principales ventajas de un cable resistivo son bajo, facilidad de instalación y operación, calentamiento rápido.
Un matiz importante es que el calentamiento del cable se distribuye uniformemente a lo largo de toda la longitud, pero su temperatura en diferentes partes del techo es diferente. Por ejemplo, en heladas severas, la parte del cable ubicada bajo el cielo abierto estará más fría y la parte dentro de la tubería será más cálida.
Autoajustable
Difiere en un dispositivo más complejo. Interior - 2 cables, colocados en una matriz especial.
La matriz ajusta la resistencia de los conductores en función de la temperatura del aire. Toda la estructura está envuelta en varias capas de aislamiento y cubierta con una funda que protege contra las influencias externas. Cuanto más cálido hace afuera, menos se calienta el cable y viceversa.
Esta opción, aunque más costosa, es más confiable que la resistiva, no se quema, no se sobrecalienta, se puede dividir en secciones de la longitud requerida.
Blindaje
Pantalla: carcasa protectora de aluminio o lámina de cobre. Sirve como una fuente adicional de distribución de calor, pero su función principal es evitar descargas eléctricas de una persona que realiza trabajos de reparación.
La construcción de un conductor blindado es más complicada y, por lo tanto, el precio es más alto.
La mayoría de las veces, existe una versión barata sin blindaje en el mercado.Para su funcionamiento seguro, se requiere un dispositivo de corriente residual (RCD).
Poder y duración
La potencia del cable depende de su clase de temperatura.
- Baja temperatura. Calentamiento hasta 65C, potencia hasta 15 W / m;
- Conductor de temperatura media. Calienta hasta 120C, potencia 10-33W / m;
- Alta temperatura. El más potente: hasta 95 W / m, se calienta hasta 190 ° C sin problemas. Diseñado para plantas industriales y tuberías de grandes diámetros.
Es racional para diferentes comunicaciones seleccionar un cable de potencia adecuada, su subestimación conducirá a un calentamiento deficiente y la sobreestimación conducirá a un mayor consumo de energía.
La elección del cable de alimentación en función del diámetro de las tuberías de drenaje:
- Diámetro exterior de la tubería (D) de 15 a 25 mm - potencia 10W / m:
- D25-40 mm - 16 W / m;
- D40-60 mm - 24 W / m;
- D60-80mm -30W / m;
- D 80-300 mm - 40 W / m;
Toda la vida
La vida útil del cable depende de las condiciones de funcionamiento y de los materiales con los que está fabricado.
Podemos llevar la vida útil de productos de diferentes fabricantes a un denominador común:
- Resistivo: en una regla sirve hasta 50 años, en otras condiciones, en promedio 15;
- Autorregulado: “vive” hasta 20 años.
Se debe prestar especial atención a la elección del fabricante.
Hágalo usted mismo o compre
La gama de cables calefactores en las tiendas es muy amplia. Pero hay varias formas de hacer un cable con tus propias manos. Daré un ejemplo de un dispositivo de cable hecho en casa:
- Tomamos un cable de cobre de dos núcleos con doble aislamiento y una fuente de alimentación de 300W (una computadora es adecuada), además, se necesita un sensor de temperatura para medir los parámetros.
- Cerramos el cable a la salida de 5V de la fuente de alimentación.
- Después de 10 minutos, la temperatura del cable alcanzará unos 50 C-, esto es suficiente para calentar el desagüe.
Calefacción de techo frío
La peculiaridad del techo frío es que la instalación se realiza junto con la ventilación y el aislamiento térmico. Existen tales dispositivos en áticos no residenciales. Este principio evita que el calor penetre en la superficie, por lo que la nieve no se convierte en hielo.
El principio de la calefacción del techo consiste en colocar el cable calefactor, por lo que se coloca en el techo y en las canaletas. La intensidad de corriente en los cables es de 20 a 70 W. Esta potencia es suficiente para que el agua se drene y no se congele en las tuberías.
Sugerencias de selección
La ventaja de un sistema casero es el bajo costo de los componentes (en promedio, todo el equipo no supera los 1000 rublos) y, además, el cable es fácil de reparar, no se quemará, no se derretirá. La fuente de alimentación es muy fácil de reemplazar si es necesario.
Contras: falta de automatización del proceso, es necesario ajustar la temperatura manualmente y verificar periódicamente la fuente de alimentación.
Por tanto, la versión industrial es aún más sencilla. Los profesionales recomiendan instalar un sistema de calefacción combinado. En él, un cable resistivo se ubica en áreas con la misma temperatura (pendiente del techo, etc.), y un cable autorregulador se ubica en canaletas, valles, tuberías.
Puede encender manualmente la parte resistiva del sistema para su comodidad.
Tecnología antihielo del techo
¿Dónde debe ubicarse el sistema de calefacción de canalones? La respuesta es simple: donde es más probable que se forme hielo. Cornisas, canalones, canalones, bordes de pendientes, curvas de techo: estos son los lugares que requieren protección obligatoria en invierno:
Un matiz importante: el cable calefactor es eficaz a temperaturas de hasta -15 grados. En caso de heladas severas, el sistema antihielo eléctrico es solo un desperdicio de energía.
Información de los profesionales:
1. Los 100-120 cm extremos de la pendiente del techo son los lugares donde es más probable que se forme hielo. Esta zona debe estar protegida por el cable calefactor. Se coloca sobre el material del techo "serpiente". Sobre pizarra, tejas metálicas y otros materiales de ondas sólidas, el cable se coloca en cada parte inferior de la onda.El borde superior de la cinta calefactora (las vueltas superiores del cable) debe ubicarse 30 cm por encima del muro de carga de la casa:
2. Las juntas, esquinas y valles se colocan con un alambre doblado por la mitad a 2/3 de la altura de la pendiente del techo. ¡Pero! No debe haber superposición del cable, de lo contrario se quemará rápidamente:
3. En bajantes y canalones, el cable se coloca en dos o más torones, con la misma distancia entre ellos. Se presta especial atención al embudo de drenaje, ya que este es el lugar donde se drena el agua derretida. Aquí debe hacer un bucle a lo largo del diámetro del lado interno del embudo:
Fabricación e instalación de cables de bricolaje
Dibujo y diagramas
Independientemente de si el cable calefactor se fabricó a mano o se compró en una tienda, es muy posible que lo instale usted mismo.
Como ejemplo, daré varios esquemas listos para usar para diferentes secciones del techo (justo debajo en el texto: Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3).
Cálculo de tamaño
Inicialmente, medimos el diámetro de las tuberías y seleccionamos la potencia del cable. Cabe señalar que si el techo está aislado de manera confiable, un cable con una capacidad de 25-40 W / m será suficiente. Si el techo está frío, elija un producto de al menos 40-50 vatios.
Hay otra fórmula para un cálculo preciso, en ella la longitud del cable se suma a la longitud del espacio calentado y se multiplica por 2. El número resultante es la potencia requerida.
El valor de potencia resultante debe compararse con el valor recomendado en función de los indicadores físicos y técnicos del material utilizado:
- para canalones de plástico: al menos 20 W por metro lineal;
- para canalones metálicos: al menos 25 W;
- para canalones de madera - al menos 18 W.
Si el cable en el sistema antihielo se coloca utilizando el método de tubería en espiral, su longitud debe calcularse utilizando la siguiente fórmula:
Longitud total = longitud de la tubería x factor de espiral.
El paso de la espiral se determina en función del diámetro de la tubería de acuerdo con tablas especiales.
A continuación, debe dibujar un diagrama preciso de todos los elementos del sistema. Todas las etapas del trabajo se llevarán a cabo de acuerdo con este dibujo.
Figura 1. Tendido del cable a lo largo del borde del techo:
Figura 2. Instalación en canalones y tuberías:
Fig. 3. Alojamiento en valles:
Las principales ventajas del cable calefactor.
Un cable eléctrico autorregulador destaca notablemente de sus "hermanos" por las siguientes ventajas:
- Rentabilidad.
- Bajo consumo de energía.
- Fiabilidad y durabilidad.
- Sin riesgo de sobrecalentamiento y agotamiento.
- Facilidad de instalación.
- El cable se puede cortar en trozos de la longitud requerida directamente en el lugar de instalación.
El sistema de cables contra la formación de hielo en las canaletas es de fácil instalación, dispone de centralita automática y no requiere desmontaje en verano
Desventajas de un cable calefactor:
- La descongelación de las tuberías de desagüe a bajas temperaturas invernales requiere una corriente de arranque suficientemente alta.
- Período de calentamiento prolongado.
- Precio alto.
Caracteristicas de instalacion
La instalación de un sistema de calefacción para las comunicaciones del techo debe llevarse a cabo teniendo en cuenta las siguientes reglas y en la siguiente secuencia:
- Es necesario cuidar la presencia de un controlador de cambio de temperatura, una unidad de fuente de alimentación con un sensor de temperatura, un sensor de control de precipitación;
- Se prepara un cable de la longitud requerida, según medidas y esquemas. Idealmente, instale el cable antes de instalar la capa superior del techo y el acabado;
- El cable se ata en paquetes con la ayuda de abrazaderas especiales, luego se coloca en bandejas y tuberías. El cable en el borde del techo está montado en zigzag, fijado con abrazaderas especiales;
- En los canalones y tuberías, el cable calefactor se fija mediante cinta de montaje, en tiras transversales. Si la tubería de drenaje o alcantarillado calentada tiene una longitud superior a 6 m, el cable se une primero a un cable metálico en una funda y luego se baja toda la estructura a la tubería;
- Para calentar las tuberías de drenaje, se colocan 2 piezas de la potencia requerida al mismo tiempo. La instalación se realiza desde arriba y desde abajo.
- El lugar donde se conecta el cable debe inspeccionarse en busca de bordes afilados y elementos innecesarios;
- Los sensores del termostato son fijos;
- El panel de control está instalado;
- Los trabajos de puesta en servicio están en curso.
Caracteristicas de instalacion
Las diferentes configuraciones de techo y canalón requieren un enfoque individual de la ubicación de los cables calefactores y la forma del circuito de calefacción.
Le recomendamos que se familiarice con: Tuberías de HDPE para organizar un sistema de suministro de agua
Las principales ubicaciones de instalación del cable calefactor:
- canaletas horizontales e inclinadas,
- tuberías de drenaje,
- voladizos del techo,
- lugares de apoyo a las paredes adyacentes,
- valles - juntas de pendientes de techo,
Los métodos para colocar el cable en diferentes lugares son diferentes: se forma una serpiente en los planos, se tiran hilos rectos en secciones estrechas y largas.
Además del cable calefactor, para el dispositivo de un sistema antihielo completo, necesitará:
- unidad de alimentación y cable frío de doble trenzado para alimentación del circuito térmico;
- termostato para regular la temperatura en el circuito;
- unidad de apagado de protección para evitar incendios en caso de violación de la integridad del cable en sí o de su trenzado;
- acoplamientos para conectar secciones de contorno;
- sujetadores
- sellador.
En las cunetas
En las ranuras, el cable se tira en dos hebras en paralelo con una sangría de 10-15 cm.
Con un ancho de tubería de hasta 10 cm, se tira de un hilo, con un aumento de diámetro, se agrega un hilo más por cada 20 cm.
Los hilos colocados deben fijarse con cinta de montaje, clips de acero o colocarse en clips de plástico. Los elementos de fijación se colocan cada 25-50 cm.
En los extremos de la tubería, para aumentar el área de calentamiento, el cable se fija en espiral o se hace un bucle colgante para drenar el agua.
Los puntos de fijación de los elementos de fijación (escuadras de acero o cinta de montaje) a las partes del canalón están tratados con sellador de silicona para evitar fugas.
A lo largo del borde del techo
La forma en que se coloca el elemento calefactor en el borde del techo depende de la forma del techo y del material del techo, la presencia o ausencia de un desagüe. Se coloca una serpiente de un cable calefactor en la superficie del techo a lo largo del voladizo.
La serpiente se coloca de acuerdo con el patrón del material del techo:
- en materiales ondulados: los puntos inferiores de la serpiente están unidos a los puntos inferiores de la ola del techo, los puntos superiores de la serpiente, en las crestas del material del techo;
- en materiales laminados, el cable se tira a lo largo de cada costura a cada lado, y la parte inferior de la serpiente se tira horizontalmente a lo largo del canalón, lo que da como resultado un contorno en forma de la letra "W".
Le recomendamos que se familiarice con: Características de un cableado de dos tubos de un sistema de calefacción doméstico
En este caso, el ancho del contorno se selecciona de tal manera que ocupe el área más susceptible a la formación de hielo. Por lo general, 35-40 cm son suficientes, pero en el caso de un pequeño ángulo de inclinación del techo o la presencia de un piso de ático, se puede aumentar el ancho de la serpiente.
¡Nota! En ausencia de canalones, el cable se monta de modo que el extremo inferior en forma de bucle cuelgue del techo, permitiendo así que el agua fluya hacia abajo sin caer sobre las paredes.
En lugares donde el techo se une a las paredes y en valles.
Las áreas donde el techo forma un ángulo cóncavo son más susceptibles a la acumulación de nieve y agua de lluvia. A la menor violación de la estanqueidad de la cubierta, la humedad penetra en la estructura. Tales zonas de riesgo incluyen los lugares donde el techo se une a las paredes y las juntas cóncavas de las pendientes del techo: los valles.
Para que el agua derretida no permanezca, se tira de un cable calefactor a lo largo de la conexión desde el punto inferior en dos hebras, sin llegar a un tercio hasta el borde superior. En los valles, el cable se tira a ambos lados de la línea de conexión, en las juntas de la pared y el techo, a 5-8 cm de la pared.La distancia entre cables paralelos es de 10 a 15 cm.
Errores y problemas frecuentes durante la instalación
No es difícil instalar un sistema de calefacción, pero durante el montaje hay errores comunes:
- El cable no debe sujetarse con tornillos autorroscantes, tiras de acero, alambre, cinta de vinilo, cinta adhesiva. Siempre necesita un sellador y cinta de montaje;
- La energía seleccionada incorrectamente está plagada de altos costos o ineficiencia del sistema;
- Los cables no se pueden torcer, se producirá un cortocircuito;
- Cualquier conexión debe aislarse cuidadosamente de la humedad;
Problemas comunes:
- Mal funcionamiento del disyuntor;
- Mal funcionamiento del dispositivo de corriente residual;
- Terminación deficiente del cable trenzado;
- Bajo voltaje, por lo tanto, una disminución en la potencia de calefacción;
- Daños mecanicos;
- Sobrecalentamiento (versión resistiva);
Servicio
El mantenimiento del sistema se reduce a monitorear su funcionamiento, verificando periódicamente todos los sensores e inspección visual de la integridad.
Los calentadores de canalones modernos están equipados con termostatos especiales con bombillas LED. Si la luz está encendida, significa que el calentamiento está en progreso, apagado: se ha alcanzado la temperatura requerida. Si no se produce calentamiento, busque la causa del mal funcionamiento. Las principales razones se enumeran en el párrafo anterior.
Video de instalación del cable calefactor
Puede obtener más información sobre los principios básicos de la instalación de un sistema antihielo en el videoclip:
Resumamos. La instalación del sistema antihielo no es difícil en sí misma. Sin embargo, se requieren ciertas habilidades para trabajar con un electricista. El conocimiento del tema y los consejos prácticos que intentamos transmitir en este artículo sin duda lo ayudarán, tanto a la hora de instalar un sistema de calefacción de drenaje por su cuenta, como para monitorear el trabajo de los artesanos contratados. ¡Le deseamos alta calidad y trabajo fácil!
Asesoramiento de expertos
Algunos consejos útiles:
- El cable se puede colocar tanto dentro como fuera de la tubería. Por lo general, las tuberías con un diámetro de más de 40 mm se atan con un cable autorregulador desde el exterior. Si el diámetro de la tubería es menor, el uso de un resistivo interno es adecuado;
- No será superfluo pedir al fabricante un certificado de higiene (especialmente importante al calentar tuberías con agua potable);
- Un nuevo cable apto para uso alimentario puede emitir un olor acre al comienzo de su uso, eso está bien;
- Antes de comprar, verifique su consumo de energía
- Si se planea una junta abierta, es conveniente tener protección UV. Para la instalación en interiores, se requiere una carcasa impermeable.
Recomendaciones adicionales
Después de instalar los cables y sensores, deben revisarse e inspeccionarse periódicamente para detectar daños. Algunos modelos modernos de calentadores de techo y tubería están equipados con termostatos LED. Si la luz se enciende, significa que la calefacción es estable, si se apaga, se ha alcanzado la temperatura deseada.
Los expertos recomiendan tender cables desde el exterior y el interior de la tubería. Al comprar cables, es recomendable solicitar al vendedor que proporcione todos los certificados sanitarios e higiénicos necesarios. Esto es especialmente cierto si se selecciona un sistema antihielo para las tuberías de suministro de agua.
Después de comprar un cordón, hay que tener en cuenta que después de abrir el paquete, puede emitir un olor específico. Esto es normal. El olor desaparecerá gradualmente por sí solo.
Si el sistema se instalará en el exterior y no tendrá protección adicional, es mejor llevar cables con un revestimiento resistente a la radiación UV. Si se coloca en el interior, el cable debe tener una funda resistente y sellada.
Si sigue estos consejos, podrá adquirir un producto duradero y de calidad. Si no desea instalar de forma independiente un sistema de calefacción de techo y desagüe, puede recurrir a los servicios de especialistas.
