Aquecimento de calhas: instalação do sistema de aquecimento de telhado e calhas faça você mesmo

No início da primavera e no final do outono, todos os proprietários de casas enfrentam o problema de congelamento das inclinações do telhado e congelamento da água derretida dentro das calhas. Se não for resolvido a tempo, a segurança das pessoas, assim como a integridade de seus bens, será ameaçada por grandes pingentes de gelo e blocos de neve congelados que caem do telhado.

Uma boa solução é o aquecimento das calhas, o que permitirá prevenir a formação de gelo. Neste material, falaremos sobre por que é necessário instalar um sistema de aquecimento nas calhas. Também explicaremos quais materiais serão necessários e descreveremos detalhadamente a essência do processo.

Vale a pena aquecer as calhas?

Nos meses de inverno, na maioria das regiões do nosso país, predominam geadas e precipitações abundantes. Como resultado, grandes massas de neve se acumulam no telhado. O aumento da temperatura provoca primeiro um degelo parcial e depois um derretimento ativo.

Durante o dia, a água derretida escorre para as bordas do telhado e para as calhas. À noite, ela congela, o que leva à destruição gradual dos elementos do telhado e das calhas.

Essa imagem é típica do período de entressafra. Se não forem tomadas medidas, o gelo e a neve cairão no chão. Com isso, podem ser danificados a fachada, as calhas, os carros estacionados embaixo.

Nas bordas do telhado, acumulam-se pingentes de gelo e um conglomerado de neve e gelo congelados. De vez em quando, eles caem, ameaçando a segurança das pessoas abaixo e seus bens, a integridade do sistema de calhas e dos elementos decorativos da fachada.

Prevenir todos esses transtornos só é possível garantindo o escoamento desimpedido da água derretida. Isso só é possível com o aquecimento das bordas do telhado e do sistema de calhas.

Às vezes, para reduzir o custo do sistema de aquecimento, ele é instalado apenas na superfície do telhado. O proprietário fica completamente confiante de que isso será suficiente.

No entanto, não é assim. A água entrará nas calhas e tubos, onde congelará no final do dia, porque não há aquecimento lá. As calhas ficarão entupidas de gelo, portanto não poderão receber água derretida. Além disso, surge o risco de danos mecânicos.

Assim, para obter um bom resultado, deve-se instalar o aquecimento do telhado e das calhas ao redor. Na maioria dos casos, o cabo de aquecimento é montado nos beirais do telhado, dentro das calhas e nos funis, nas áreas de junção dos fragmentos do telhado, ao longo das linhas dos vales.

Além disso, o aquecimento deve obrigatoriamente estar presente ao longo de todo o comprimento dos tubos de queda, nos coletores de água e nas calhas de drenagem.

Características da instalação do sistema de aquecimento

Os métodos de aquecimento de telhados de diferentes tipos podem variar. Trata-se dos chamados telhados 'frios' e 'quentes'. Vamos analisar as características de cada opção.

Aquecimento de telhado frio

Assim se chama um telhado sem isolamento térmico nas inclinações, com boa ventilação. Na maioria das vezes, esses telhados estão sobre sótãos não habitáveis. Eles não permitem a saída de calor, por isso a cobertura de neve não derrete durante todo o inverno.

Para tais estruturas, será suficiente a instalação de aquecimento das calhas. A potência linear do cabo instalado deve aumentar gradualmente. Começa com 20-30 W por metro linear e termina com 60-70 W por cada metro de calha.

Como aquecer um telhado quente?

Um telhado com isolamento térmico é considerado quente. Eles permitem que o calor escape, de modo que, mesmo em temperaturas negativas, a cobertura de neve na superfície de um telhado quente pode derreter parcialmente. A água resultante flui para as partes frias do telhado e congela, formando gelo. Por este motivo, é necessário instalar aquecimento na borda do telhado.

O chamado telhado quente permite que o calor escape. Portanto, a neve sobre as áreas “quentes” derrete, e a água do degelo cai sobre as partes “frias” e congela.

Isso é implementado na forma de seções de aquecimento colocadas ao longo da borda do telhado. Elas são dispostas em laços com largura de 0,3 a 0,5 m. A potência específica do sistema de aquecimento resultante deve ser de 200 a 250 W por metro quadrado. A instalação do aquecimento das calhas é feita de forma semelhante à utilizada para o telhado frio.

Dispositivo do sistema de aquecimento de calhas

Para aquecer o telhado e as calhas, o sistema mais utilizado é o com cabo de aquecimento. Vamos analisar seus principais componentes.

Bloco de distribuição e sensores

O bloco de distribuição é destinado à comutação dos cabos de alimentação (frios) e de aquecimento.

Os componentes do conjunto incluem:

• cabo de sinal, que conecta os sensores ao bloco de controle;
• cabo de alimentação;
• acoplamentos de conexão especiais, utilizados para garantir a estanqueidade do sistema;
• caixa de montagem.

O bloco pode ser instalado diretamente no telhado, portanto deve estar bem protegido contra a umidade.

No funcionamento do sistema, podem ser usados três tipos de detectores: de água, precipitação e temperatura. Eles são colocados no telhado, nas calhas e nos condutores. Sua principal tarefa é coletar informações para o controle automático do aquecimento.

Os dados coletados são enviados ao controlador, que os analisa, decide sobre o desligamento/ligação do equipamento e seleciona o modo de operação ideal.

Controlador e painel de controle

O controlador – o cérebro de todo o sistema, responsável pelo seu funcionamento. Na versão mais simplificada, pode ser algum dispositivo termorregulador. A faixa de trabalho mínima do dispositivo deve estar entre +3 e -8 graus Celsius. Nesse caso, não será possível automatizar completamente o controle e a comutação do sistema, sendo necessária a intervenção humana.

Para a automação completa do funcionamento do sistema de aquecimento, será necessário um controlador. Este dispositivo coleta e analisa as informações provenientes dos sensores e, com base nelas, ajusta o funcionamento do sistema.

Uma opção mais conveniente para uso é a utilização de um dispositivo de controle eletrônico complexo com capacidade de programação. Esse equipamento é capaz de controlar de forma autônoma o processo de derretimento da precipitação, sua quantidade, e monitorar a temperatura.

O controlador reage rapidamente às mudanças que ocorrem e toma decisões ótimas, selecionando o melhor modo de operação do equipamento de aquecimento nas condições existentes.

O painel de controle é destinado a gerenciar todo o sistema e garantir a segurança durante sua operação.

Para a montagem do nó, geralmente são utilizados os seguintes elementos:

• disjuntor de entrada trifásico;
• dispositivo diferencial residual (DR);
• contator de quatro polos;
• lâmpada sinalizadora.

Além disso, será necessário instalar disjuntores de proteção unipolares em cada fase, bem como a proteção do circuito do termostato.

Além disso, durante a instalação, serão necessárias peças de fixação: pregos para telhados, parafusos, rebites. Serão necessárias tubos termorretráteis e fita de montagem especial.

Como escolher o cabo de aquecimento?

Talvez, o elemento mais importante do sistema seja o cabo de aquecimento. Na prática, escolhe-se entre dois tipos: cabo autorregulável e cabo resistivo. Vamos considerar todos os prós e contras do uso de ambas as opções.

Características do cabo resistivo

Distingue-se pela simplicidade do princípio de funcionamento. Dentro desse cabo, há um condutor metálico de alta resistência. Quando a eletricidade é aplicada, ele aquece rapidamente e transfere calor ao objeto aquecido. O sistema com cabo resistivo é muito simples de operar e não exige grandes custos.

A estrutura do cabo de aquecimento resistivo é muito simples. O principal elemento “funcional” – o fio de aquecimento. Quando a corrente passa por ele, ele aquece muito rapidamente

As principais vantagens do uso desse tipo de cabo são a ausência de correntes de partida na inicialização, o baixo custo do fio resistivo e a presença de potência constante.

A última afirmação pode ser considerada controversa. Já que, em alguns casos, a potência constante será, antes, uma desvantagem. Isso acontecerá se as partes do sistema precisarem de diferentes quantidades de calor. Algumas podem superaquecer, enquanto outras, ao contrário, não receberão calor suficiente.

Para ajustar o nível de aquecimento do sistema com cabo resistivo, são obrigatoriamente usados termostatos ou outros dispositivos.

A eficiência e economia de funcionamento desse sistema dependem da precisão de sua configuração, portanto, a realidade muitas vezes está distante do desejado. Nesse aspecto, o cabo resistivo perde significativamente para o autorregulável.

Os especialistas recomendam, se possível, instalar o cabo resistivo zonal. Essa variedade se diferencia por possuir um fio de aquecimento de nicromo. Sua potência linear não depende do tamanho; se necessário, o cabo pode ser cortado.

Também se pode citar como vantagens do cabo de aquecimento a simplicidade de sua instalação e a longa vida útil.

Cabo autorregulável e nuances de seu funcionamento

Difere por ter uma construção mais complexa. Dentro desse cabo há dois condutores de aquecimento, ao redor dos quais se encontra uma matriz especial. Ela 'ajusta' a resistência do cabo de acordo com a temperatura ambiente. Quanto mais alta a temperatura, menos o cabo aquece e, inversamente, quanto mais frio o ambiente, melhor ele aquece.

Dentro do cabo autorregulável há uma matriz especial, capaz de alterar a resistência do condutor de aquecimento de acordo com a temperatura ambiente.

As vantagens do cabo autorregulável são muitas. Em primeiro lugar, para seu funcionamento normal não é necessária a instalação de um conjunto de dispositivos de controle: detectores e termostatos. O sistema se ajusta automaticamente, e não ocorrerão superaquecimento ou aquecimento insuficiente, como pode acontecer com um cabo resistivo.

O cabo autorregulável pode ser cortado. O comprimento mínimo do segmento é de 20 cm e suas características operacionais não se alteram com o comprimento. Durante a instalação, os cabos podem ser cruzados e até torcidos, se necessário, e continuarão funcionando normalmente. A instalação e operação do cabo autorregulável são muito simples. Ele pode ser montado externamente ou internamente no objeto aquecido.

O sistema também tem desvantagens. Primeiramente, o custo. O cabo autorregulável custa cerca de 2 a 3 vezes mais caro que o resistivo. No entanto, deve-se considerar que em operação ele será mais barato. Outra desvantagem é o envelhecimento gradual da matriz autorregulável, com o qual o cabo autorregulável acaba falhando com o tempo.

Mais sobre as particularidades da escolha do cabo autorregulável, leia a seguir.

Cálculo do sistema de aquecimento

Especialistas recomendam escolher cabos com potência de pelo menos 25-30 W por metro para o sistema de aquecimento de telhados e calhas. É importante saber que os cabos de aquecimento de ambos os tipos também são usados para outros fins. Para instalação de piso aquecido, por exemplo, mas sua potência é muito menor.

Antes de iniciar os cálculos de potência, é necessário decidir como todos os elementos do sistema serão aquecidos. A figura mostra exemplos de possível organização do aquecimento de calhas e tubos de descida.

O consumo de potência é avaliado em modo ativo. Este é o período em que o sistema opera com carga máxima. Dura, no total, de 11 a 33% de todo o período frio, que convencionalmente vai de meados de novembro a meados de março. Estes são valores médios, variando para cada localidade. A potência do sistema precisa ser calculada.

Para determiná-la, é necessário conhecer os parâmetros do sistema de drenagem.

Vamos dar um exemplo de cálculo para uma estrutura padrão com seção transversal do tubo de descida vertical de 80-100 mm, diâmetro do tubo da calha de 120-150 mm.

• É necessário medir exatamente os comprimentos de todas as calhas de escoamento de água e somar os valores obtidos.
• O resultado deve ser multiplicado por dois. Este é o comprimento do cabo que será instalado na seção horizontal do sistema de aquecimento.
• Mede-se o comprimento de todos os dutos verticais. Os valores obtidos são somados.
• O comprimento da seção vertical do sistema é igual ao comprimento total dos dutos, pois neste caso uma linha de cabo será suficiente.
• Os comprimentos calculados de ambas as seções do sistema de aquecimento são somados.
• O resultado obtido é multiplicado por 25. Assim, obtém-se a potência do aquecimento elétrico no modo ativo.

Esses cálculos são considerados aproximados. É possível calcular tudo com mais precisão usando uma calculadora especial em um dos sites da internet. Se os cálculos por conta própria forem difíceis, vale a pena convidar um especialista.

Escolha do local para instalação do cabo

Na verdade, o sistema de aquecimento para dutos não é tão complicado, no entanto, para que funcione da forma mais eficiente possível, deve-se colocar o cabo em todas as áreas onde se forma gelo e nos locais de escoamento da neve derretida.

Nas calhas de telhado, o cabo é instalado para baixo e para cima, com extensão de dois terços da calha. No mínimo, a 1 m do início do beiral. Cada metro quadrado de calha deve ter 250-300 W de potência.

Em áreas planas do telhado, instala-se o aquecimento do fragmento da cobertura localizado imediatamente antes do coletor de água. Assim, a água do degelo entrará na tubulação sem obstáculos.

Ao longo da borda do beiral, o fio é colocado em forma de zigue-zague. O passo do zigue-zague para telhados moles é de 35-40 cm; em telhados rígidos, é feito múltiplo do padrão. O comprimento das alças é escolhido de modo que não haja zonas frias na superfície aquecida, caso contrário, formar-se-á gelo ali. O cabo é colocado na linha de queda d'água pelo gotejador. Podem ser de 1 a 3 fios, a seleção é feita de acordo com a estrutura do sistema.

O cabo de aquecimento é instalado dentro das calhas. Normalmente, são colocados dois fios, a potência é selecionada de acordo com o diâmetro da calha. Dentro dos dutos, é colocado um único núcleo de aquecimento. Atenção especial deve ser dada às saídas dos tubos e aos funis. Geralmente, é necessário aquecimento adicional aqui.

Tecnologia de instalação do sistema de aquecimento

Propomos estudar as instruções detalhadas para a instalação do sistema de aquecimento de telhado e dutos por conta própria. O processo de instalação do sistema de aquecimento para dutos inclui uma série de etapas padrão:

Para começar, marcamos os locais onde o cabo será colocado. É importante considerar todas as curvas e sua complexidade. Se o ângulo da curva for muito fechado, recomenda-se cortar o cabo em peças do comprimento necessário e depois conectá-las com emendas.

Ao fazer a marcação, inspecionamos cuidadosamente a base. Não deve haver saliências ou cantos afiados, caso contrário a integridade do cabo estará ameaçada.

Dentro das calhas, o cabo é fixado com uma fita de montagem especial. Ela é fixada transversalmente ao fio. É preferível escolher uma fita o mais resistente possível.

O cabo resistivo é fixado com fita a cada 0,25 m, o autorregulável a cada 0,5 m. Cada tira de fita é adicionalmente fixada com rebites. Os locais de instalação são tratados com selante.

Para a montagem do cabo, utiliza-se uma fita de montagem especial. Não é recomendado usar outros fixadores. Para fixar a fita, utilizam-se rebites, selante ou espuma de montagem.

Dentro dos condutores, para fixar o cabo, utiliza-se a mesma fita de montagem ou tubo termorretrátil. Para peças com comprimento superior a 6 m, utiliza-se adicionalmente um cabo de aço. O cabo é preso a ele para aliviar a carga de suporte.

Dentro dos funis, o cabo de aquecimento é fixado na fita e rebites. No telhado, na fita de montagem colada com selante ou na espuma de montagem.

Observação importante dos especialistas. Pode parecer que a aderência do material do telhado ao selante ou à espuma não é suficiente para uma conexão confiável. No entanto, fazer furos no material do telhado para rebites é categoricamente proibido. Com o tempo, isso inevitavelmente levará ao aparecimento de vazamentos e o telhado se tornará inutilizável.

Escolhemos o local para as caixas de distribuição e as instalamos. Em seguida, verificamos e medimos com precisão a resistência de isolamento de todas as seções resultantes. Colocamos os sensores do termostato no lugar, colocamos os fios de alimentação e sinal. Cada sensor é um pequeno dispositivo com um fio, cujo comprimento pode ser ajustado. Os detectores são colocados em locais estritamente definidos.

Em algumas áreas do sistema, é necessário reforçar o aquecimento. Aqui, é instalada uma maior quantidade de cabo. Entre essas áreas está o funil de drenagem, onde pode acumular gelo.

Por exemplo, para o sensor de neve, escolhe-se um local no telhado da casa; o detector de água, no ponto mais baixo da calha. Todos os trabalhos são realizados conforme as instruções do fabricante. Conectamos os detectores ao controlador. Se o edifício for grande, os sensores podem ser agrupados, que posteriormente são conectados alternadamente ao controlador geral.

Em seguida, preparamos o local onde será instalado o sistema de controle automático. Normalmente, é um quadro de distribuição localizado dentro do edifício. Aqui, instala-se o controlador e o grupo de proteção.

Dependendo do tipo de controlador, os detalhes da sua instalação podem variar um pouco. No entanto, em qualquer caso, ele terá terminais para conexão de detectores, cabos de aquecimento e para fornecimento de energia elétrica.

Na imagem, vê-se que o cabo está fixado em estado “suspenso”. Com o tempo, a falha na instalação inevitavelmente levará à sua ruptura e quebra do sistema de aquecimento.

Instalamos o grupo de proteção e, em seguida, medimos a resistência dos cabos previamente instalados. Agora, é necessário testar o desligamento automático de proteção para verificar o quão bem ele desempenha suas funções.

Se tudo estiver em ordem, programamos o termostato e iniciamos o sistema.

Erros típicos na instalação do sistema

Instaladores experientes destacam erros típicos que frequentemente são cometidos por aqueles que instalam o aquecimento de calhas pela primeira vez:

1. Erros de projeto. O mais comum é ignorar as particularidades do telhado específico. Durante o projeto, não se dá atenção às bordas frias, áreas quentes, zonas de descarga de água, etc. Como resultado, em algumas áreas do telhado continua a formar-se gelo.
2. Erros na fixação do cabo de aquecimento: fio móvel, «suspenso» na fita de montagem, furos no telhado para fixação, uso de fita destinada à instalação de piso aquecido no telhado.
3. Instalação de presilhas plásticas destinadas a trabalhos internos como fixadores. Sob a ação dos raios ultravioleta, elas se tornarão frágeis e se desintegrarão em menos de um ano.
4. Suspensão do cabo de aquecimento no dreno sem fixação adicional no cabo de aço. Isso leva à ruptura do fio devido a expansões térmicas e ao peso do gelo.
5. Instalação de cabos de força que não são adequados para colocação no telhado. Como resultado, ocorre ruptura do isolamento, o que representa risco de choque elétrico.

Entre os erros, também se pode incluir a conexão do cabo de aquecimento em áreas onde seu uso não é necessário. Seu funcionamento será inútil, e o proprietário terá que pagar por isso.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Informações interessantes sobre cabos de aquecimento e dicas úteis para sua instalação são apresentadas nos seguintes vídeos.

Características de funcionamento do cabo de aquecimento autorregulável:

Como montar você mesmo o sistema de aquecimento de calhas:

Instalação do sistema de aquecimento de montagem industrial:

A prática mostra que, no período frio, é necessário aquecer as calhas. Isso permite eliminar o gelo e garante proteção contra queda repentina de neve. É possível instalar tal sistema por conta própria.

O mais difícil será calcular e selecionar os trechos onde o cabo de aquecimento deve ser instalado. Esta parte do trabalho pode ser confiada a profissionais. Obtendo os cálculos e o projeto, a instalação subsequente é fácil de realizar por conta própria.

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