Calefacción Del Techo Y Las Canaletas, Incluido Cómo Instalar Correctamente El Sistema

2024 Autor: Bailey Albertson | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 12:57

Calentamiento del techo y las canaletas: instalación de un sistema de derretimiento de nieve de bricolaje

Los inviernos nevados, que traen tantos momentos agradables para adultos y niños, traen muchos problemas a los servicios públicos y propietarios de viviendas particulares. Y si la acumulación de nieve en carreteras, aceras y senderos de jardín es relativamente fácil de eliminar, entonces la lucha contra los depósitos de nieve y la formación de hielo en el techo requiere un gasto desproporcionadamente grande de esfuerzo, tiempo y dinero. Ni un solo propietario que se preocupe permitirá que tal situación siga su curso, porque la acumulación de hielo en las cornisas y los elementos de drenaje no solo representa un peligro para los demás, sino que también contribuye a la rápida destrucción del techo y la fachada. Un sistema que derretirá la nieve a tiempo y evitará que se forme hielo en el techo podrá corregir la situación.

Contenido

• 1 Causas de la formación de hielo en el techo y cómo eliminarlas.

  • 1.1 Eliminación mecánica de nieve y hielo
  • 1.2 Uso de sistemas antihielo ultrasónicos, láser y de impulsos eléctricos
  • 1.3 Aplicación de productos químicos
  • 1.4 Calefacción de techo
• 2 Sistema de calefacción de techos y canalones: dispositivo y características

• 3 Cómo elegir un sistema de calefacción para tejados y canalones.

  3.1 Video: Cómo funciona el cable autorregulador

• 4 Cómo instalar el sistema antihielo

  • 4.1 Qué lugares del techo deben calentarse

    • 4.1.1 Aleros y secciones de techo rectas
    • 4.1.2 Dotaciones
    • 4.1.3 Elementos del sistema de drenaje
  • 4.2 ¿Cuánto cable calefactor se necesita para calentar el techo?

  • 4.3 Instalación de bricolaje de un sistema de calefacción de techo y canalones

    4.3.1 Vídeo: cómo hacer su propia calefacción de canalones

• 5 Recomendaciones para el mantenimiento y operación de sistemas de calefacción de techo.

Razones para poner hielo en el techo y cómo eliminarlas

De todos los factores que afectan la durabilidad e integridad de un techo, la formación de hielo es el más dañino. La escarcha se forma a partir del agua que aparece en el techo en invierno bajo ciertas condiciones:

• alternancia de temperaturas ambientales positivas y negativas, lo que contribuye al derretimiento constante de la nieve;
• una estructura de techo complicada con una gran cantidad de esquinas interiores, torretas, collares y plataformas horizontales sobre las que se acumulan los casquetes de nieve;
• Sistema de aislamiento del techo imperfecto, que contribuye a la pérdida de calor a través del techo. En un techo con altas pérdidas de calor, la capa inferior de la capa de nieve se derrite incluso a temperaturas exteriores negativas.

Debo decir que incluso en un techo construido de acuerdo con todas las reglas, las acumulaciones de nieve se derriten bajo la influencia de la energía solar. El agua, como debe ser, debe ingresar a los desagües y salir del techo, pero a temperaturas del aire negativas, no tiene tiempo de llegar al suelo, congelándose en embudos fríos, canalones y tuberías. El proceso avanza como una avalancha: con el tiempo, la corteza de hielo alcanza un grosor tal que se superpone completamente a las secciones de flujo de los elementos del sistema de drenaje.

El derretimiento de la nieve en invierno a menudo conduce a una avalancha de agua del techo, que inmediatamente se congela y bloquea los canales de drenaje.

El peligro de este fenómeno es el siguiente:

• el agua ingresa a la capa del techo, donde, cuando se congela, se expande y destruye los materiales de revestimiento;
• la humedad contribuye al deterioro del aislamiento y los elementos de madera del sistema de armadura del techo;
• la nieve y el hielo crean una mayor carga en el techo, reduciendo su vida útil;
• el agua corre por la fachada y daña el acabado, las paredes y los cimientos;
• Se forman carámbanos y bloques de hielo en los alféizares de las ventanas, cornisas y otros detalles externos de los edificios, que representan un peligro para la vida de otras personas y pueden causar daños a los vehículos y otros valores materiales.

Actualmente, existen varias formas de combatir la formación de hielo en la superficie del techo.

Eliminación mecánica de nieve y hielo

La limpieza mecánica durante mucho tiempo fue la única forma de deshacerse de los montones de nieve y el hielo. Parece la opción más sencilla y barata, ¿verdad? De hecho, trabajar en el techo requerirá un personal de empleados capacitados, equipo especial y la necesidad de bloquear las aceras (y en algunos casos las carreteras). Sin embargo, esta no es la principal desventaja de la limpieza manual. El peligro de este método radica en el hecho de que las palas, raspadores y piolets, incluso con el manejo más cuidadoso, dañan inevitablemente la cubierta del techo y el sistema de drenaje.

Para la limpieza mecánica de techos de la nieve, los escaladores industriales a menudo se sienten atraídos

Uso de sistemas antihielo ultrasónicos, láser y de pulso eléctrico

En las instalaciones ultrasónicas, la ruptura del hielo se produce debido a un potente pulso en frecuencias de cientos de kHz a varios MHz. Los dispositivos que operan según este principio se usan solo debido a un consumo de energía muy bajo, ya que de lo contrario el método de destrucción por ultrasonido tiene muchas desventajas, incluido el alto costo del equipo (hasta 200 euros por 1 m de cornisa), el impacto negativo en los humanos y altos costos operativos.

Se requieren aún más inversiones para equipos láser que utilicen centrales eléctricas bombeadas con CO ₂ y una potencia de haz de hasta 250 W. Sin embargo, también encuentra su aplicación en objetos estratégicamente importantes de la economía nacional.

Las instalaciones de impulsos eléctricos se utilizaron por primera vez en 1967 para evitar la formación de hielo en el fuselaje y las alas de los aviones. Un poco más tarde, estos sistemas antihielo comenzaron a instalarse en los edificios. El método de limpieza por impulso eléctrico consiste en la instalación de conductores en los embudos de drenaje, canalones y tuberías. Varias veces al día, la instalación transmite un impulso para evitar la formación de hielo. El coste bastante elevado de proteger un metro de canalón (de 20 a 60 euros) y los considerables costes de mantenimiento limitan el uso de este método, incluso a pesar de los costes energéticos ultrabajos (el consumo de energía de la instalación es de 20 a 50 W).

Aplicación de productos químicos

La protección con medios químicos consiste en que los planos del techo están cubiertos con una emulsión especial que evita la cristalización del líquido y la transición de la sustancia a un estado sólido. El uso de reactivos especiales es una tecnología bastante cara, su duración aún es corta y su aplicación requiere equipos especiales y personal capacitado. Es por eso que este método está justificado solo si no hay forma de usar otras opciones.

Los reactivos químicos hacen frente con éxito al derretimiento de la nieve y el hielo, pero tienen un alto costo

Calefacción de techo

Los sistemas de calefacción para las áreas más problemáticas se basan en las propiedades de conductores con alta resistencia interna al calentamiento cuando fluye una corriente eléctrica. La simplicidad y el bajo costo de dichos sistemas antihielo contribuyen al crecimiento de su popularidad entre los propietarios de casas particulares, por lo que le contaremos más sobre este método.

Sistema de calefacción de techo y desagüe: dispositivo y características

Calentar las áreas más problemáticas del techo y las canaletas ayuda a prevenir la formación de hielo, elimina el peligro de acumulación de nieve y asegura la eliminación oportuna de la humedad en invierno. El rendimiento del sistema antihielo está garantizado por cables calefactores eléctricos equipados con:

• superficies de techo plano en aleros y elementos de drenaje;
• valles
• canalones
• embudos y bandejas que se utilizan para recoger agua;
• tuberías de drenaje.

Para el funcionamiento eficiente del drenaje, también es necesario equipar los elementos potencialmente peligrosos del sistema de drenaje con cables calefactores: lugares para la redistribución del agua cerca de alcantarillas pluviales, bandejas, canalones, adyacentes a la superficie del suelo, etc.

Los cables calefactores están ubicados en las áreas más problemáticas del techo y desagüe.

El diseño de los sistemas de derretimiento de nieve es en muchos aspectos similar a la instalación de pisos eléctricos calientes. El rendimiento del sistema está garantizado por:

• circuitos separados del cable calefactor;
• conductores de señal y de potencia;
• sensores de humedad y temperatura;
• Dispositivos automáticos de control y protección.

En los sistemas de calefacción de techo más simples, se usa un termostato mecánico o electrónico para encender los calentadores. El suministro de voltaje se lleva a cabo solo dependiendo del estado del sensor de temperatura en el techo, por lo tanto, es posible que el techo se caliente en ausencia de nieve. La mayoría de las veces, los sistemas antihielo simples se utilizan en modo manual, extrayendo conclusiones sobre la necesidad de encenderlos basándose en observaciones visuales.

Además de los elementos calefactores, el sistema de derretimiento de nieve incluye una unidad de control, sensores, cables de señal y de alimentación.

Los diseños más costosos implican la instalación de una unidad de control, que decide sobre la necesidad de encender los calentadores en función de las lecturas de los sensores de temperatura, humedad y precipitación. El calentamiento ocurre solo cuando el techo y los elementos de la canaleta están cubiertos de nieve y hielo. En este caso, el sensor de agua debe indicar la humedad mínima, que es posible solo cuando el líquido pasa a un estado sólido de agregación. Tan pronto como el hielo se derrita, el sensor de señal se moja y se corta el suministro eléctrico. Estos sistemas son económicos y su funcionamiento no requiere la participación humana.

Cabe recordar las instalaciones más "avanzadas" de deshielo, analizando no solo la temperatura y la humedad, sino también los datos de la estación meteorológica, que forma parte de ellas. Los sistemas inteligentes carecen de inercia y pueden trabajar "por delante de la curva", por lo que son los más eficientes y económicos.

Cómo elegir un sistema de calefacción de techo y canalones

Los sistemas de calefacción de techo utilizan un cable calefactor resistivo o autorregulador con una potencia térmica de al menos 20 W por metro lineal.

1. El elemento generador de calor de un calentador resistivo funciona según el principio de pérdidas óhmicas en un conductor y consta de uno o dos conductores metálicos con alta resistencia interna. Una capa protectora de plástico resistente al calor, un refuerzo con una trenza de metal y una capa superior de PVC duradero y flexible hacen que el cable sea invulnerable a la humedad y al estrés mecánico. La disipación de calor del elemento calefactor resistivo alcanza los 30 W / my la temperatura alcanza los 250 ° C. Estos parámetros, así como la resistencia de los conductores internos, son constantes, por lo que la transferencia de calor a lo largo de toda la longitud del cable calefactor no cambia. La ventaja de este tipo de calentador es su simplicidad, bajo costo y estabilidad de características. Las desventajas de la tecnología resistiva son:

   • alto consumo de energía;
   • la posibilidad de sobrecalentamiento local en lugares de superposición y acumulación de escombros;
   • la necesidad de un cálculo preciso de la longitud de los calentadores;
   • restricciones de longitud de cable;

   • Fallo de todo el circuito debido al quemado del calentador en un solo lugar.

     

     Un cable resistivo tiene un dispositivo simple y un precio bajo, pero consume mucha electricidad y a menudo falla.

2. El cable autorregulador carece de las desventajas anteriores. A diferencia de un calentador resistivo, sus conductores portadores de corriente están ubicados en una capa de un termoplástico especial con muchas inclusiones de grafito. Los granos de carbono forman una cadena larga, desempeñando el papel de resistencias variables paralelas en ella. La resistencia de la matriz polimérica depende de la temperatura, por lo tanto, el grado de calentamiento se controla en modo automático. Por encima del cable autorregulador está protegido por una doble funda termoplástica, entre cuyas capas hay una pantalla metálica de malla. La longitud máxima de un cable autorregulador para conectarse a una red de 220 V es de 150 m. Si es necesario aumentar el área calentada, use varios circuitos conectados en paralelo.

   

   El cable autorregulador tiene una trenza sensible a la temperatura y ajusta el grado de calentamiento automáticamente

Las desventajas de los calentadores de alta tecnología incluyen un mayor costo y la inestabilidad de los parámetros a lo largo del tiempo. Durante el funcionamiento, las propiedades conductoras de la matriz de polímero disminuyen y la potencia térmica del cable disminuye.

Para construir un sistema de calefacción de techo duradero, eficiente y económico, es mejor usar ambos tipos de cables. En este caso, el calentador resistivo debe instalarse en áreas de un área y longitud grandes; es allí donde su alta potencia específica tendrá una gran demanda. El cable autorregulador es ideal para equipar elementos de drenaje: embudos, canalones, tuberías y bandejas.

Para cambiar los calentadores de un sistema de calefacción económico, puede usar un termostato simple con relés de estado sólido o electromagnéticos incorporados. Se puede utilizar para ajustar las temperaturas límite para encender y apagar los calentadores. Si la potencia de los cables calefactores excede la carga permitida, entonces se utilizan equipos de conmutación intermedios para conectarlos: contactores, arrancadores magnéticos, etc.

En un sistema simple con un termostato de control, se puede usar un cable resistivo con uno o dos conductores)

Se puede construir un sistema más avanzado usando controladores con una estación meteorológica. En este caso, será necesario instalar no solo sensores de temperatura, sino también sensores que muestren la presencia de precipitación, humedad, etc. Esta opción costará mucho más que un diseño con termostato, pero es él quien es recomendado por expertos. para zonas con mucha humedad.

Video: Cómo funciona el cable autorregulador

Cómo instalar un sistema antihielo

Antes de continuar con la instalación de la instalación de derretimiento de nieve, debe determinar las áreas más problemáticas del techo y calcular cuánto cable se requiere para calentarlas. Conociendo la potencia específica de 1 metro lineal del calentador, no es difícil calcular el consumo total de energía del sistema. Estos datos serán necesarios en el futuro al seleccionar equipos de conmutación y protección.

Qué lugares del techo deben calentarse

Para que el sistema “antihielo” sea productivo y al mismo tiempo económico, se debe analizar la estructura del techo y se deben identificar las zonas, cuyo calentamiento permitirá la eliminación oportuna y eficiente de las precipitaciones del techo. En primer lugar, el sistema de calefacción debería cubrir las áreas más problemáticas.

Aleros y secciones de techo rectas

La decisión sobre la cantidad de calentador y cómo instalarlo depende de la pendiente de la pendiente. En superficies con una pendiente de hasta 30 °, el cable se monta con una "serpiente", cubriendo la cornisa y la sección inferior de la pendiente a una distancia de al menos 30 cm del saliente del muro de apoyo. En pendientes más suaves del techo, el cable también está equipado con los puntos de unión a los embudos de drenaje. En este caso, el área calentada debe ser de al menos 1 m ². Es suficiente equipar contrafuertes y parapetos con una rama del calentador, colocada a lo largo de la estructura.

Al calentar techos con una pendiente de hasta 30 grados, el elemento calefactor se coloca en forma de serpiente a lo largo de los aleros.

Dota

Endovs (canalones) son áreas en las que se unen las pendientes del techo adyacentes. Como cualquier esquina interna, están sujetas principalmente a la formación de capas de nieve y, durante el deshielo, presentan el riesgo de inundar el espacio debajo del techo. Para calentar la canaleta bastan uno o dos bucles del cable calefactor, que está dotado de 1/3 a 2/3 del valle en su parte inferior. El paso del calentador depende de la potencia específica y varía entre 10 y 40 cm.

Las ranuras se calientan con varias líneas de cable calefactor paralelas

Elementos del sistema de drenaje

En bandejas y canalones, se utilizan dos ramales de cables paralelos, que se fijan en la parte inferior. Los embudos y las áreas a su alrededor están equipados con un calentador de tal manera que cubra un área dentro de un radio de al menos 50 cm. En este caso, el calentador debe descender a lo largo del distribuidor de agua en forma de bucle con dos líneas en lados opuestos y penetran por debajo de la línea de superposición superior. Las secciones del techo cercanas a los cañones de agua también están equipadas de la misma manera, con la única diferencia de que el calentador se coloca a lo largo del fondo de los colectores de agua.

El calentamiento de canalones requiere la máxima atención, ya que afecta sobre todo a la eficiencia del sistema de derretimiento de nieve.

Al colocar el calentador en un desagüe vertical, se construye un bucle en su parte inferior. El cable está unido a las paredes de una tubería o un cable de acero; todo depende de la longitud de la tubería de bajada.

¿Cuánto cable calefactor se necesita para calentar el techo?

Conociendo la potencia específica de 1 metro lineal del cable calefactor, es fácil calcular cuánto calentador se requiere para calentar una sección particular del techo y desagüe. Los expertos recomiendan calcular la potencia térmica basándose en los siguientes datos prácticos:

• a lo largo de las canaletas y valles, necesitará 250-300 W de potencia térmica por 1 m ²;
• para calentar cornisas: no menos de 180–250 W / m ²;
• en tuberías y bandejas, cuyo diámetro o ancho sea superior a 100 mm - 36 W / m;
• en tubos y bandejas con un ancho o diámetro inferior a 100 mm - 28 W / m.

Con base en el diagrama del techo con las dimensiones aplicadas, se establece la densidad de empaque y el consumo del elemento calefactor en metros. Para calcular la potencia eléctrica total del sistema de calefacción, el valor encontrado se multiplica por la potencia específica de un metro lineal del cable calefactor.

El procedimiento para instalar un sistema de calefacción de techo y canaletas con sus propias manos

La instalación comienza solo después de que la superficie del techo esté completamente limpia de hojas, suciedad y escombros acumulados allí. Examine cuidadosamente los lugares donde se instalarán los calentadores. Todas las protuberancias y esquinas afiladas que puedan dañar el revestimiento de los cables de alimentación, señal o calefacción deben alisarse.

Antes de comenzar a trabajar, es necesario elaborar un diagrama detallado de la ubicación de los sensores, calentadores y dispositivos automáticos para el sistema antihielo del techo.

El trabajo de instalación se lleva a cabo en estricta secuencia.

1. Instale sensores de precipitación, temperatura y humedad. Las primeras se ubican al aire libre, mientras que las segundas se fijan en el fondo de los canalones y en el borde de las áreas adyacentes a los embudos. Los sensores térmicos se fijan para excluir la influencia de la radiación solar sobre ellos, así como el calor de los sistemas de ingeniería internos.

   

   Los sensores de señal están ubicados en lugares que están cubiertos principalmente por agua derretida

2. El cableado de señal y los cables de alimentación se colocan con la ayuda de soportes de plástico especiales y bridas de polímero. Se comprueba la rotura de todos los conductores y también se comprueba la resistencia del aislamiento de los circuitos de alimentación, que debe ser de al menos 10 megaohmios / m.

3. De acuerdo con el esquema desarrollado anteriormente, los elementos calefactores se colocan en la superficie de las pendientes. Su fijación se realiza mediante los soportes y abrazaderas que proporciona el fabricante, pero si no los hay, también se puede utilizar cinta perforada para sujetar los perfiles de cartón-yeso. Es necesario eliminar la posibilidad de cables combados y asegurarse de que los calentadores de resistencia no se superpongan. Cuando utilice abrazaderas caseras, debe tener mucho cuidado de no dañar la cubierta de los cables eléctricos. Las estructuras de protección deben instalarse en lugares donde los cables y los sensores puedan resultar dañados por las capas de nieve y los bloques de hielo que se desprenden de las pendientes.

   

   Para montar el cable calefactor, se utilizan abrazaderas especiales y cintas perforadas.

4. La instalación de calentadores en los elementos del sistema de drenaje se realiza de forma secuencial, comenzando por los elementos verticales de la estructura y terminando con los colectores de agua. Primero, los calentadores se montan en bajantes, para lo cual el lazo del cable se alimenta hacia adentro y se fija con abrazaderas de acero cerca de la toma de agua. Además, las líneas paralelas del elemento calefactor se fijan a una distancia de 5 cm en la parte inferior del desagüe vertical desde el costado de la casa. El cable debe colocarse en el embudo y asegurarse en un anillo. Si el desagüe vertical consta de varias tuberías, entonces el cable debe asegurarse con abrazaderas de acero al principio y al final de cada sección.

   

   El cable calefactor dentro del tubo de bajada está unido al cable que se baja en él, así como al desagüe al principio y al final de cada sección.

5. Se instalan cajas de conexiones y armario de control.
6. Los extremos de los cables se conectan según el diagrama de conexión y se aíslan cuidadosamente.

7. La unidad de control para el sistema de derretimiento de nieve está instalada y los cables de alimentación y las salidas de los sensores de señal están conectados a ella. El gabinete de control está conectado al circuito de puesta a tierra de protección, los interruptores automáticos y los RCD están montados.

   

   El sistema de deshielo del techo debe estar conectado a la red eléctrica a través de un RCD y un disyuntor.

8. Conecte el sistema a la red eléctrica.

La prueba del sistema de calefacción de techos y canalones se realiza a temperaturas bajo cero. Primero, se realiza una conexión de prueba y se mide la intensidad de la corriente en todos los circuitos. Si hay grandes discrepancias con los valores calculados, se deben encontrar y eliminar las causas del mal funcionamiento. Después de eso, el sistema se prueba durante 1 a 2 horas, observando cuán oportunamente se apagan los calentadores.

Video: cómo hacer canaletas de calefacción con tus propias manos

Recomendaciones para el mantenimiento y operación de sistemas de calefacción de techo

Para garantizar un funcionamiento prolongado y sin problemas del equipo, no se debe permitir que personas al azar lo mantengan. Los trabajadores deben recibir instrucción (incluidas las precauciones de seguridad) y tener las calificaciones adecuadas. El sistema de calefacción para techos y canalones es una estructura bastante confiable, pero complacerá su funcionamiento sin problemas solo con un mantenimiento oportuno y de alta calidad.

Para hacer esto, al comienzo de cada temporada, la superficie del techo se libera de las hojas caídas y otros escombros; esto es lo que hace que los calentadores se sobrecalienten. Para el trabajo, use solo cepillos y escobas suaves, de lo contrario, el aislamiento de los cables puede dañarse. Después de limpiar los lugares donde se instalan los cables y sensores, se realiza una inspección minuciosa de las fundas protectoras de los elementos conductores. Si es necesario, se restaura el aislamiento y se cortan y reemplazan las secciones de los cables muy dañadas.

Las hojas caídas y otros desechos son la causa más común de sobrecalentamiento de los elementos calefactores.

Se deben realizar inspecciones trimestrales para asegurarse de que los sensores, calentadores y cables de retención estén bien conectados. Dado que el sistema funciona a altas tensiones, los puntos de puesta a tierra se auditan periódicamente y se comprueba la velocidad de funcionamiento de los dispositivos de corriente residual.

Para instalar dispositivos para derretir nieve, no es necesario contactar con empresas especializadas. Puede hacer el trabajo de instalación del sistema de calefacción para el techo y las canaletas con sus propias manos. Todo lo que necesita para esto se puede comprar como un kit o como piezas y conjuntos separados. La clave para un trabajo exitoso serán las habilidades del trabajo eléctrico, la máxima precisión y el cumplimiento de las reglas de seguridad.