Ohřev okapů: montáž systému ohřevu střechy a okapů svépomocí

Brzy na jaře a pozdě na podzim se všichni majitelé domů potýkají s problémem zamrzání střešních svahů a zamrzání tající vody uvnitř okapů. Pokud to včas nevyřeší, budou bezpečnost lidí i jejich majetku ohrožovat velké rampouchy a zmrzlé chuchvalce sněhu padající ze střechy.

Dobrým řešením je ohřev okapů, který zabrání tvorbě námrazy. V tomto materiálu se budeme věnovat tomu, proč je třeba systém okapů vybavit ohřevem. Také vám řekneme, jaké materiály budou potřeba a podrobně popíšeme podstatu procesu.

Stojí za to ohřívat okap?

V zimních měsících ve většině regionů naší země panují mrazy a vydatné srážky. V důsledku toho se na střeše hromadí velké masy sněhu. Zvýšení teploty vyvolá nejprve jejich tání a později aktivní tání.

Během dne stéká rozpuštěná voda na okraje střechy a do okapů. V noci zamrzá, což vede k postupnému poškozování prvků střechy a okapů.

Takový obrázek je typický pro přechodné období. Pokud se nepřijmou opatření, led a sníh spadnou na zem. Přitom může být poškozena fasáda, okapy, zaparkovaná auta dole.

Na okrajích střechy se hromadí rampouchy a konglomerát zmrzlého sněhu a ledu. Čas od času se odlomí a padají dolů, čímž ohrožují bezpečnost lidí dole a jejich majetek, celistvost okapového systému a dekorační prvky fasády.

Všem těmto nepříjemnostem lze předejít pouze zajištěním nerušeného odvodu tající vody. To je možné pouze za předpokladu ohřevu okrajů střechy a okapového systému.

Stává se, že za účelem zlevnění systému ohřevu se pokládá pouze na povrch střechy. Majitel je plně přesvědčen, že to bude zcela dostačující.

To však není pravda. Voda bude proudit do okapových žlabů a trubek, kde na konci dne zamrzne, protože tam není ohřev. Okapy budou ucpány ledem, a proto nebudou schopny přijímat tající vodu. Kromě toho hrozí jejich mechanické poškození.

Aby bylo dosaženo dobrého výsledku, je třeba zařídit vytápění střechy a přilehlých okapů. Ve většině případů se topný kabel instaluje na okapní hrany, do žlabů a svodů, na spojích střešních dílů a podél úžlabí.

Kromě toho musí být vytápění přítomno po celé délce svodových trubek, ve sběrných nádržích a drenážních žlabech.

Specifika instalace systému ohřevu

Způsoby vytápění střech různých typů se mohou lišit. Jedná se o takzvané «studené» a «teplé» střechy. Rozebereme si zvláštnosti každé varianty.

Ohřev studené střechy

Tak se označuje střecha bez tepelné izolace na sklonech s dobrou ventilací. Nejčastěji se takové střechy nacházejí nad neobytnými půdními prostory. Nepropouštějí teplo ven, a proto sněhová pokrývka na nich během celé zimy neroztává.

Pro takové konstrukce bude postačovat instalace vytápění okapů. Lineární výkon uloženého kabelu by se měl postupně zvyšovat. Začíná se na 20-30 W na běžný metr a končí na 60-70 W na každý metr okapu.

Jak ohřát teplou střechu?

Tepelně izolovaná střecha se nazývá teplá střecha. Propouští teplo ven, takže i při záporných teplotách může na povrchu teplé střechy sněhová pokrývka roztávat. Vzniklá voda stéká na studené části střechy a zamrzá, přičemž vzniká námraza. Z tohoto důvodu je nutné zařídit ohřev okraje střechy.

Takzvaná teplá střecha propouští teplo ven. Proto sníh nad “teplými” částmi taje, roztátá voda dopadá na “studené” části a zmrzá.

Realizuje se ve formě topných sekcí uložených podél okraje střechy. Pokládají se do smyček o šířce 0,3–0,5 m. Přitom měrný výkon výsledného topného systému by měl být 200 až 250 W na každý čtvereční metr. Zařízení ohřevu okapů se realizuje obdobně jako u studené střechy.

Zařízení systému ohřevu okapu

Pro ohřev střechy a okapů se nejčastěji používá systém s topným kabelem. Podívejme se na jeho hlavní součásti.

Rozvodný blok a senzory

Rozvodná skříň je určena pro propojení silových (studených) a topných kabelů.

Uzel obsahuje tyto prvky:

• signální kabel, který spojuje čidla s řídicí jednotkou;
• silový kabel;
• speciální spojovací spojky, používané k zajištění těsnosti systému;
• montážní krabice.

Skříň může být instalována přímo na střeše, proto musí být dobře chráněna před vlhkostí.

V systému mohou být použity tři druhy detektorů: vody, srážek a teploty. Jsou umístěny na střeše, v okapech a svodech. Jejich hlavním úkolem je sběr informací pro automatické řízení ohřevu.

Nasbíraná data jsou odeslána do regulátoru, který je analyzuje, rozhoduje o vypnutí/zapnutí zařízení a volí optimální režim provozu.

Regulátor a řídicí rozvaděč

Regulátor – mozek celého systému, který odpovídá za jeho chod. V nejjednodušší podobě to může být nějaký termostatický přístroj. Minimální pracovní rozsah zařízení by měl být v rozmezí od +3 do -8 stupňů C. V tomto případě nebude možné plně automatizovat kontrolu a přepínání systému, bude nutný zásah člověka.

Pro plnou automatizaci práce topného systému bude zapotřebí regulátor. Tento přístroj shromažďuje a analyzuje informace přicházející z čidel a na jejich základě koriguje činnost systému

Vhodnější variantou pro provoz je použití složitého elektronického řídicího zařízení s možností programování. Toto zařízení je schopno samostatně řídit proces tání srážek, jejich množství a sledovat teplotu.

Regulátor pohotově reaguje na probíhající změny a přijímá optimální rozhodnutí, vybírá nejlepší režim práce zařízení pro vytápění v daných podmínkách.

Ovládací panel je určen k řízení celého systému a zajištění bezpečnosti při jeho provozu.

Pro vybavení uzlu se obvykle používají prvky:

• třífázový vstupní jistič;
• proudový chránič (neboli zařízení pro ochranné vypnutí);
• stykač čtyřpólový;
• signalizační svítilna.

Kromě toho bude třeba na každou fázi umístit jednopólové ochranné jističe a také ochranu obvodu termostatu.

Dále budou při montáži potřeba upevňovací prvky: střešní hřebíky, šrouby, nýty. Budou potřeby smršťovací trubičky a speciální montážní páska.

Jak vybrat topný kabel?

Nejdůležitějším prvkem systému je patrně topný kabel. V praxi se volí mezi dvěma typy zařízení: samoregulačním a rezistivním kabelem. Podívejme se na všechny nevýhody a výhody použití obou variant.

Zvláštnosti kabelu rezistivního typu

Vyznačuje se jednoduchostí principu práce. Uvnitř takového kabelu se nachází kovové vodivé jádro s vysokým odporem. Při přivedení elektřiny se začne rychle zahřívat a předává teplo vytápěnému objektu. Systém s rezistivním kabelem je velmi jednoduchý na obsluhu a nevyžaduje velké náklady.

Konstrukce topného rezistivního kabelu je velmi jednoduchá. Hlavním “pracovním” prvkem – topné jádro. Když jím prochází proud, velmi rychle se zahřívá.

Mezi hlavní výhody použití kabelu tohoto typu patří absence startovacích proudů při spouštění, nízká cena rezistivního vodiče a přítomnost konstantního výkonu.

Poslední tvrzení lze považovat za sporné. Protože v některých případech bude konstantní výkon spíše nevýhodou. Stane se tak, pokud budou části systému potřebovat různé množství tepla. Některé z nich se mohou přehřát, zatímco ostatní naopak teplo nedostanou.

Pro regulaci úrovně vytápění systému s rezistivním kabelem se nutně používají termostaty nebo jiná zařízení.

Účinnost a hospodárnost fungování takového systému závisí na správnosti jejich nastavení, takže realita je často dost daleko od žádoucí. V tomto ohledu rezistivní kabel výrazně zaostává za samoregulačním.

Odborníci doporučují pokud možno pokládat zónový rezistivní kabel. Tento druh se vyznačuje přítomností topného vlákna z nichromu. Jeho délkový výkon nezávisí na velikosti, v případě potřeby lze kabel rozřezat.

K přednostem topného kabelu lze také přiřadit jednoduchost jeho montáže a dlouhou životnost.

Samoregulační kabel a nuance jeho provozu

Liší se složitějším provedením. Uvnitř takového kabelu jsou dvě topná jádra, kolem kterých se nachází speciální matrice. Ta „nastavuje“ odpor kabelu v závislosti na teplotě okolí. Čím je vyšší, tím méně kabel hřeje, a naopak čím je chladněji, tím lépe se zahřívá.

Uvnitř samoregulačního kabelu se nachází speciální matrice, která je schopna měnit odpor topného jádra v závislosti na teplotě okolí.

Výhod samoregulačního kabelu je mnoho. Především pro jeho normální provoz není nutná instalace komplexu řídicích zařízení: detektorů a termostatů. Systém se bude nastavovat samostatně, přičemž nedojde k přehřátí nebo nedostatečnému vytápění, jak by se mohlo stát u rezistivního kabelu.

Samoregulační vodič lze rozřezat. Minimální délka segmentu je 20 cm, jeho provozní charakteristiky se s délkou nezmění. Během instalace lze kabely v případě potřeby křížit a dokonce i kroutit, budou pracovat v běžném režimu. Instalace a provoz samoregulačního kabelu je velmi jednoduchá. Může být namontován zvenčí nebo uvnitř vyhřívaného objektu.

Systém má i nevýhody. Především je to cena. Samoregulační kabel stojí zhruba 2-3krát více než rezistivní. Je však třeba vzít v úvahu, že v provozu bude levnější. Další nevýhodou je postupné stárnutí samoregulační matrice, v důsledku čehož časem samoregulační kabel selhává.

Více o specifikách výběru samoregulačního kabelu si přečtěte dále.

Výpočet systému ohřevu

Odborníci doporučují pro systém vytápění střechy a okapů vybírat kabely o výkonu nejméně 25-30 W na metr. Je třeba vědět, že topné kabely obou typů se používají i pro jiné účely. Například pro uspořádání podlahového vytápění, ale jejich výkon je mnohem nižší.

Než přistoupíte k výpočtům výkonu, je třeba se rozhodnout, jak budou vytápěny všechny prvky systému. Na obrázku jsou uvedeny příklady možného uspořádání vytápění žlabů a okapů.

Spotřeba energie se hodnotí v aktivním režimu. To je období, kdy systém pracuje s maximálním zatížením. Trvá celkem od 11 do 33 % celého chladného období, které trvá zhruba od poloviny listopadu do poloviny března. Jde o průměrné hodnoty, pro každou lokalitu jsou jiné. Výkon systému je třeba vypočítat.

Pro její určení je nutné znát parametry okapového systému.

Uvedeme příklad výpočtu pro standardní konstrukci s průřezem vertikálního okapu 80-100 mm, průměr trubky-žlabu 120-150 mm.

• Je třeba přesně změřit délky všech žlabů pro odtok vody a sečíst získané hodnoty.
• Výsledek je třeba vynásobit dvěma. To je délka kabelu, který bude položen na vodorovném úseku topného systému.
• Měří se délka všech svislých okapů. Získané hodnoty se sečtou.
• Délka svislého úseku systému se rovná celkové délce okapů, protože v tomto případě bude stačit jedno vedení kabelu.
• Vypočtené délky obou úseků topného systému se sečtou.
• Získaný výsledek se vynásobí 25. Výsledkem je výkon elektrického ohřevu v aktivním režimu.

Takové výpočty se považují za přibližné. Přesněji lze vše vypočítat pomocí speciální kalkulačky na některém z internetových stránek. Pokud jsou vlastní výpočty složité, měli byste pozvat odborníka.

Výběr místa pro pokládku kabelu

Samotný topný systém pro okapy není zas tak složitý, ale aby fungoval co nejefektivněji, měl by se kabel pokládat na všech místech, kde vzniká námraza, a v místech, kde odtává sníh.

V úžlabích střechy se kabel montuje směrem dolů a nahoru, do délky dvou třetin úžlabí. Minimálně 1 m od začátku převisu. Na každý čtvereční metr úžlabí by měl připadat výkon 250-300 W.

Na plochých částech střechy se zařizuje vytápění části střechy, která se nachází přímo před sběračem vody. Roztátá voda tak bude bez problémů proudit do trubky.

Podél okraje okapu se kabel pokládá ve tvaru hada. Rozteč hada pro měkké střechy je 35-40 cm, na tvrdých střechách se dělá násobkem vzoru. Délka smyček se volí tak, aby na vytápěném povrchu nevznikaly studené zóny, jinak by se zde tvořila námraza. Kabel se pokládá na linii odtržení vody u okapnice. Může to být 1-3 vlákna, volba se provádí podle konstrukce systému.

Topný kabel se montuje uvnitř okapních žlabů. Obvykle se zde pokládají dvě vlákna, výkon se volí podle průměru žlabu. Uvnitř okapů se pokládá jedno topné vlákno. Zvláštní pozornost je třeba věnovat vývodům trubek a trychtýřům. Obvykle je zde nutné dodatečné vytápění.

Technologie instalace systému ohřevu

Doporučujeme prostudovat podrobný návod na montáž topného systému střechy a okapů svépomocí. Proces instalace topného systému pro okapy zahrnuje řadu standardních kroků:

Nejprve si vyznačíme místa, kde bude kabel položen. Je důležité zohlednit všechny zatáčky a jejich složitost. Pokud je úhel zatáčky příliš ostrý, doporučuje se kabel rozřezat na díly potřebné délky a poté je spojit pomocí spojek.

Při značení pečlivě prohlížíme podklad. Nesmí zde být žádné ostré výstupky nebo rohy, jinak by byla celistvost kabelu ohrožena.

Uvnitř okapových žlabů je kabel upevněn speciální montážní páskou. Upevňuje se napříč vodičem. Pásku je vhodné vybrat co nejpevnější.

Rezistivní kabel se upevňuje páskou každých 0,25 m, samoregulační každých 0,5 m. Každý proužek pásky je dodatečně upevněn nýty. Místa jejich instalace se ošetřují tmelem.

Pro montáž kabelu se používá speciální montážní páska. Nedoporučuje se používat žádné jiné upevňovací prvky. K upevnění pásky se používají nýty, tmel nebo montážní pěna.

Uvnitř okapů se pro upevnění kabelu používá stejná montážní páska nebo smršťovací trubice. U dílů, jejichž délka přesahuje 6 m, se navíc používá kovové lano. K němu se připevňuje kabel, aby se z něj odstranilo nosné zatížení.

Uvnitř svodů se topný kabel upevňuje na pásku a nýty. Na střeše – na montážní pásku přilepenou tmelem nebo na montážní pěnu.

Důležité upozornění od odborníků. Může se zdát, že přilnavost střešního materiálu k tmelu nebo pěně není dostatečná pro spolehlivé spojení. Provádět otvory pro nýty ve střešním materiálu je však kategoricky zakázáno. Časem to nevyhnutelně povede ke vzniku netěsností a střecha znehodnotí.

Vybereme místo pro rozvodné krabice a nainstalujeme je. Poté prozvoníme a přesně změříme izolační odpor všech vzniklých sekcí. Umístíme čidla termostatu, položíme silové a signální vodiče. Každé čidlo je malé zařízení s vodičem, jehož délku lze upravit. Detektory se umisťují na přesně určená místa.

V některých částech systému je vyžadováno zesílení ohřevu. Zde se montuje větší množství kabelu. K takovým částem patří nálevka okapu, kde se může hromadit led.

Například pro snímač sněhu se vybírá místo na střeše domu, detektor vody – v nejnižším bodě okapu. Všechny práce provádíme podle pokynů výrobce. Spojujeme detektory s regulátorem. Pokud je budova velká, lze snímače spojit do skupin, které se následně postupně připojují k hlavnímu regulátoru.

Dále připravíme místo, kde bude nainstalován systém automatického řízení. Nejčastěji je to rozváděčová skříň umístěná uvnitř budovy. Zde se instaluje regulátor a ochranná skupina.

V závislosti na typu regulátoru se nuance jeho instalace mohou poněkud lišit. Nicméně v každém případě bude mít svorky pro připojení detektorů, topných kabelů a pro přívod elektrického napájení.

Na snímku je vidět, že kabel je upevněn v “zavěšeném” stavu. Postupem času porušení montáže nevyhnutelně povede k jeho přetržení a poruše topného systému.

Instalujeme ochrannou skupinu, poté změříme odpor dříve namontovaných kabelů. Nyní je třeba otestovat automatické ochranné vypnutí, abychom zjistili, jak dobře plní své funkce.

Pokud je vše v pořádku, naprogramujeme termostat a spustíme systém do provozu.

Typické chyby při montáži systému

Zkušení montéři uvádějí typické chyby, kterých se často dopouštějí ti, kteří poprvé samostatně instalují ohřev okapů:

1. Chyby v návrhu. Nejčastější – ignorování zvláštností konkrétní střechy. Při návrhu se nevěnuje pozornost chladným okrajům, teplým částem, oblastem odtoku vody apod. V důsledku toho se na některých částech střechy nadále tvoří námraza.
2. Chyby v upevnění topného kabelu: pohyblivý vodič «visící» na montážní pásce, otvory ve střeše pro upevnění, použití pásky určené pro montáž podlahového vytápění na střeše.
3. Instalace plastových svorek určených pro vnitřní práce jako upevňovacích prvků. Působením ultrafialového záření zkřehnou a zničí se za méně než rok.
4. Zavěšení topného kabelu do okapu bez dodatečného upevnění na lano. Vede k přetržení vodiče v důsledku teplotních roztažností a tíhy ledu.
5. Montáž silových kabelů, které nejsou určeny pro pokládku na střeše. V důsledku dochází k průrazu izolace, což hrozí úrazem elektrickým proudem.

K chybám lze zařadit i připojení topného kabelu v místech, kde jeho použití není vyžadováno. Jeho provoz bude zbytečný a majitel ho bude muset platit.

Závěry a užitečné video k tématu

Zajímavé informace o topných kabelech a užitečné tipy k jejich montáži jsou uvedeny v následujících videích.

Zvláštnosti provozu samoregulačního topného kabelu:

Jak si sami sestavit systém ohřevu okapů:

Montáž systému vytápění průmyslové sestavy:

Praxe ukazuje, že v chladném období je nutné vytápět okapy. To umožňuje zbavit se ledu a zaručuje ochranu před náhlým sesuvem sněhu. Uspořádat takový systém lze samostatně.

Nejnáročnější bude ji vypočítat a vybrat místa, kde je třeba položit topný kabel. Tuto část práce lze svěřit odborníkům. Po získání výpočtů a projektu je snadné provést následnou montáž samostatně.

Chcete se zeptat na uspořádání vytápění okapu? Napište jej prosím do bloku umístěného níže. Zde máte také možnost informovat o zajímavých faktech k tématu článku nebo se podělit o zkušenosti s vlastním uspořádáním vytápění okapu.