屋根と排水管の暖房：凍結防止ケーブルシステムの計算、設計、設置

屋根のすべて」へようこそ 屋根の保護とメンテナンスの最も重要な側面を探る. この記事では、多くのビル管理者や住宅所有者が見落としている重要なトピックに焦点を当てています。. 寒冷地の屋根に積もった雪や氷は、雨漏りや構造上の損傷、さらには落氷による安全上のリスクなど、大きな問題を引き起こす可能性があります。. このような問題を未然に防ぐための対策を講じることで、凍結防止ケーブルは冬の間も屋根の安全性と機能性を保証します。.

凍結防止ケーブルシステムの計算と設計には、屋根の配置と特有の気候条件を十分に理解する必要があります。. 雪や氷が堆積して問題を引き起こす前に溶かすため、これらのシステムは熱を発生させることで機能します。. 正確な設置は、システムの効率に不可欠. 軒先、雨どい、樋などの重要な場所にケーブルを戦略的に配置することで、氷の蓄積を効果的に管理し、住宅や建物内の水害を防ぐことができます。.

凍結防止ケーブル・システムの設置を検討する際には、屋根の特定の要件を評価できる専門家に相談することが重要です。. 設計と施工のプロセスは、使用する屋根材の種類、断熱レベル、屋根の勾配など、さまざまな要因に影響されます。. 考え抜かれたシステムは、安全性を高めるだけでなく、氷堰やそれに伴う水害の可能性を低減し、屋根の寿命を延ばします。.

ここ「屋根のすべて」では 当社の目標は、屋根の手入れと保護に関する専門的なガイダンスと実際の見識を提供することです。. 私たちの使命は、凍結防止ケーブルのような予防措置を検討されている場合、屋根の修理やメンテナンスに関するアドバイスが必要な場合など、屋根への投資について賢明な判断を下すために必要な情報を提供することです。. 屋根のメンテナンスについてさらに詳しく説明すると、一年中安全で安心な家を建てることができます。.

屋根暖房の必要性

雪は、ご存知のように「フラフラする、飛ぶ、溶ける」だけでなく、さまざまな問題を引き起こす：

1. その重量で屋根や排水システムを損傷し、雨漏りが発生する可能性がある。.
2. 臨界点を超えた雪の塊は、屋根の斜面から滑り落ちて、家の近くにいる人や動物を傷つけることがある。.
3. 柔らかく緩んだ雪は、非常に簡単に硬く危険な氷に変化する：午後になると、太陽の光の下で融解が起こり、夜には形成された水が凍る. 氷は排水システムをふさぎ、その重みで崩壊の危険をもたらすだけでなく、つららという形で通行人の生命を脅かします。.

屋根の断熱が不十分な場合、冬に雪が溶け始めることがある（「暖かい屋根」）。. この時、溶ける原因は家の内部温度です。. 溶けた水は凍り、冷たいコーニスや排水口へと流れて氷やつららを形成します。.

屋根に積もった雪や氷を無視する. しかし、機械的に雪を取り除く代わりに、もっと簡単で現代的な方法を使うこともできます。. アンチ・アイシング・システムの全体的な仕組みはこうだ。.

凍結防止システムの構成

このシステムの構成要素は以下の通りである：

1. ヒーターケーブル. 通常の導電ケーブルのように見えますが、電気抵抗の高い芯材を使用しています。. 電流がそれを通過するとき、後者のエネルギーは熱に変わる.
2. キャベツカップリング：接続と終了（プラグ）.
3. エレメントの固定.
4. ウェザーステーション. 温度・湿度センサー（いわゆるセンサーセット）。. 融解と降雨を記録するために個別のセンサーを使用するモデルもある。. ウェザーステーションを装備していない凍結防止システムは、手動でオフにしなければならない：降水がある場合はオン、ない場合はオフ. これは、第一に、ユーザーの生活を複雑にし、第二に、電気の過度の露出につながる。.
5. 配電システム：電力ケーブル（加熱ケーブルを電力網に接続するため）と信号ケーブル（センサーをサーモスタットに接続するため）、および設置ボックスを含む。.
6. スイッチボード.

シールドには複数のガジェットがある：

• サーキットブレーカーは自動（VA）：システムが3相の場合、各相に1つ；
• 接触器4極または磁気スターター；
• 保護シャットダウン装置（漏電遮断器）；
• 信号ランプ；
• サーモスタット制御回路用Wa；
• サーモレギュレーター：一定の温度（通常は-8～+3℃）でヒーティング・ケーブルに電力を供給する。.

加熱ケーブルの種類

凍結防止システムの主要コンポーネントには、複数のバリエーションがあります。.

耐熱ヒーターケーブル

抵抗 "の定義にもかかわらず この種のケーブルはきつく設定されていたため、完全に正確ではありません。. すべての温熱ケーブルはもともと抵抗を持っているので、この特定のオプションを "非制御 "と呼ぶ方がより正確でしょう。 ケーブル.

最も基本的なデバイスは、無調整ケーブルです。. これは、高電気抵抗の金属合金（ニクロムがよく使われる）で作られた延長された長いコアの発熱体で、絶縁され、シールドシェルで保護されています。. 以下は彼の利点である：

• コストが低い；
• 包含中、それは電流強度の大幅な飛躍を引き起こすことはありません（いわゆる開始電流）。.

1. 一定の熱性能を持っている. このため、今現在暖かさに包まれている屋根の部分が過熱され、さらには使用者の負担（出力）となる。. さらに、発熱が不十分な場合、無調整ケーブルは過熱し、燃える可能性があります。. 特に過熱は、2つのケーブル線の圧倒的な座席になりやすい.
2. 電気抵抗が減少し、それに伴い回路内の電流強度が増加するため、すでに実装されているシステムでケーブルの長さを短くすることは不可能です。.
3. クリーンパワーも長さに依存します.
4. 加熱が中断されると、ケーブル全体が機能しなくなる.

無調整抵抗ケーブルには2つの性能レベルがあります：

• 1芯です；
• 2線式.

実際には、二つ折りとはいえ、一本の血管が二芯ケーブルにも利用されている。. これにより、以下のような勝利が可能になった：

1. 輪郭を閉じ、2番目の端を接続ポイントに引っ張る必要性. したがって、2芯ケーブルは1本の糸で敷設され、1芯ケーブルのように2本で敷設されないため、大量の雪が積もったときに溢れる危険性は排除される。. このようなケーブルのシステムは、設計と設置がより簡単であることに留意すべきである。.
2. ケーブルの静脈を流れる電流は、本質的に同じコアの2つの半分で – 反対の方向を有し、したがって、それらが生成する磁場は、相互に破壊される. 1芯ケーブルは、電磁界を持つ人の近く（例えば、屋根裏部屋が住宅である場合）にあると、健康に害を及ぼす可能性がある。.

ゾーン抵抗ケーブル

発熱体もニクロムで構成されているが、ケーブルの構造は少し異なる。. 相とゼロの2つの独立した導電性コアで構成され、その周囲に渦巻き状に巻かれた静脈を暖める。. 同時に、ニクロム導体はセグメントに分割され、その両端は導電性の静脈に接続される。. その結果、ゾーンケーブルは、主電源に並列に接続された多数のヒーターセグメントで構成されている。. その結果、次のような利点がある：

1. 入口の電流強度が低下するため、ケーブルの長さを短くすることができ、どの長さでもリニアパワーは一定に保たれる.
2. 加熱コアが断線しても、他の部分は作動し続ける。.

予想されるように、通常より高価なゾーン抵抗ケーブルがある。.

自己調整型ケーブル

ゾーナルケーブルと同様に、このケーブルにも2本の導電脈がありますが、発熱線は「マトリックス」と呼ばれる全く別の物質で構成されています。 半導体の性質を持つユニークなポリマーである. 導電性静脈の周囲ではなく、静脈の間に配置される。. マトリックスは、その電気抵抗が温度に依存するため、加熱すればするほど、活性導電性トラックが少なくなるという点でユニークである。.

最終的に、ポリマーはある点以上に加熱されると誘電体になる、つまりシャットダウンするが、適切な温度に保たれた領域は働き続ける。. 自主規制ケーブルには、次のような利点があることは明らかです：

1. 重なり合った場所や発熱不足による焼損は、物理的にありえない。.
2. どの場所でも屋根が過熱すると、ケーブルの対応する部分が自動的に熱放射のパワーを下げるため、電気が非常に合理的に消費される。. 実際、自己調整型ケーブルを使用したシステムは、無調整型アナログ・ケーブルを使用したシステムに比べ、平均して2倍も電力消費量が少ない。.
3. すべての活線がいわば並列に接続されているため、ケーブルの長さを短くすることができる。. マトリックスの崖はケーブルの故障につながらない.
4. 耐用年数は約30年. これは数倍(!規制されていないケーブルよりも.

しかし、欠点もある：

• 自己調整型ケーブルのコストは、無調整型（240～660r）の3～5倍である。./ポグ.90 – 150 rに対するm./ポグ.m);
• 低温状態では、マトリックスの電気抵抗が非常に低いため、電源を入れると起動電流が大きくなる（より高価な保護装置を使用する必要がある）。.

雪や氷の堆積による損傷を避けるため、屋根や排水溝を暖めるには、入念な計画と凍結防止ケーブルシステムの設置が必要です。. この記事では、このようなシステムを考え、作成し、設定するための重要な手順について説明します。. 地域の気候を考慮した上でどれだけの暖房が必要か、適切なケーブルを選び、どこに敷設するか、すべてが重要である。. 屋根と排水溝に効率的に熱を分配して氷や雪を効率的に溶かすことで、構造物を水害の可能性から守り、冬の間中、屋根の機能を最高の状態に保ちます。."

凍結防止システムの設計と計算

ルーフ・ヒーティング・システムを構築するのは簡単なことではありません。. 専門家による設計が必要. とはいえ、将来の所有者のために、一般的なガイドラインは知っておく必要があります。. もし何事もなければ、過度に高価なシステムを押し付けようとする不誠実な業者に引っかからないようにするためである。.

このように、一般的に以下のようなことが行われます：

1. 暖房ケーブルの敷設計画を立てる. 屋根が「冷たい」（つまり断熱性が高い）柔らかい場合は、排水システムの加熱に限定することができる。. 暖かい」屋根の場合、加熱は屋根の端も対象となり、その境界は次のように決定されます： 外壁と斜面の平面の交線から30センチメートルを斜面に沿って敷設する。. 雪の塊が崩壊する可能性が高いため、屋根に大きな偏りがある場合は、この境界線を15～20cm高くする必要があります。. 屋根が平らな場合、ケーブルは周囲に沿って、排水ファンネルに敷設される。.
2. 斜面の傾斜角度が大きい場合、ヒーティングケーブルは屋根の端と雪止めの間にジグザグに設けられるが、このような屋根には必ず設置する（雪塊が滑る可能性が高いため）。. 斜面の2つの部分が異なる勾配で接合されている場所には特に注意が必要で、平らな屋根の谷（下水面）や切妻のイエンドフがこれにあたります。. 屋根が壁に接している場所についても同じことが言える。. ここでは特に氷ができやすい。. ケーブルは、谷または谷の高さの2/3に細長いループの形で敷設する必要があります。. 屋根と壁が密着している場合、ケーブルは壁から5～8cm離し、細長いループの糸と糸の間隔は10～15cmとする。.
3. 屋根に排水口がない場合、ケーブルはその端に「ドリップ・ループ」方式（勾配が大きい）または「ドリップ・ライン」方式（勾配が小さい）で設置する。. ループからの水が直接地面に滴下するように吊り下げる。. 滴下ループ」方式でスタイリングする場合、ケーブルは5～8cmの余裕を持たせなければならない。.
4. 幅15センチまでの雨樋に沿って、1本のケーブルが敷設される。. 段に敷設されたケーブルは、長さ30～40cmの「滴下ループ」によって排水管の漏斗に開く。. 平らな屋根にシステムを設置する際にも使用されます。.
5. 排水管の直径に応じて、1本または2本のネジも排水管に通す。. ドレンパイプの下部は上部より寒いので、ターン数を増やす。. 屋根の上に、ケーブルはジグザグに敷設されている. ジグザグの段差は次のように決定される：ソフトルーフの場合、必要な比電力の計算から（W/sq. m）、硬い屋根の場合 – 屋根のパターンに応じて.
6. 適切な量の自己調整ケーブルの購入資金が十分でない場合、それはシステムの観点からのみ適用することができます。. 最も適切なのは、ドレインを加熱するためにそのようなケーブルの使用を考慮することができ、屋根の部分は安価な無調整ケーブルを装備することができます。.
7. 次に、設置（接続）ボックスの場所を選び、メンテナンスができるようにする。. 多くの場合、ヒーターケーブルの隣の屋根に設置される。. このエレメントは、バイザーの下かフェンス（欄干）のどこかに固定することができる。. 屋根裏部屋がある場合は、そこに箱を置くことができる.
8. 必要な肩と総電力を決定する.

さまざまな屋根の部材のおおよその暖房能力は以下の通りです：

• 幅150mmまでのゴーストの場合：「冷たい」屋根の場合。 屋根 – 30 – 60 W/m、「暖かい」場合 – 100 W/m；
• 幅150 mm以上の雨樋の場合：200 W/sq. m;
• 屋根の上（コーニスの張り出し）："コールド "の上 屋根 – 最大150 W/平方メートル. m、「暖かい」の場合 – 200 – 250 W/sq. m;
• yendovで：250〜300W/sq. m;
• 平らな屋根の場合、パラペットに隣接するゾーンにあるドレイントレイの周辺： 40 – 80 W/sq. m.

排水システムの肩出力の合計が17 W/mを超えることはない。. ソフトルーフィングの屋根の最大許容非感染電力は20W/mである。.

次に、ヒーティングケーブルの長さとチェーンの数を調べます。チェーンの最大長は120～150メートルです（ケーブルのブランドによって異なります）。. 各回路の接続には、独立した漏電遮断器を使用すること。.

最後に、回路数と使用電力量を考慮して制御盤を設計する。.

屋根暖房システムの設置

屋根凍結防止システムの設置には、特殊な動力機器の操作知識と能力が必要です。. 電圧の経験が不足している場合は、専門家と連絡を取るか、少なくとも専門家をパートナーに招くのが最善です。.

屋根の凍結防止システムに必要な工具と材料

設置には以下の工具が必要です：

• ドリル
• リベット刻み；
• ドライバー
• ハンマー；
• ルーレット；
• マルチメーター
• メガメーター.

この高さで作業を行うには階段が必要です。.

GE GREY RTV 167ブランドのような素材によっては、専用の接着剤が必要な場合があります。. セルフタッピングネジや釘がヒーティングケーブル固定具の固定に適さない、柔軟な屋根に使用する。.

設置および接続のためのケーブルの準備

凍結防止装置の取り付けは、以下の順番で行います：

1. ケーブルが損傷していないか調べ、それらが見つからなければ、彼らはセクションを組み立て始める.
2. ケーブルの敷設を開始する. 排水システムの側溝から始めることができる. ケーブルの種類によっては、雨樋に直接敷設するようメーカーが定めているものもあり、この場合は架台は不要です。. 必要に応じて、まだケーブルを固定し、接着剤にインストールされているクランプを使用します。. 説明書に従い、ケーブルを雨樋の外側に敷設する必要がある場合は、取り付けテープで固定し、それをリベットで雨樋に固定する。. リベットを取り付けるときは、それ自体と穴はシーラントで処理する必要があります。.

ケーブルの種類によって、取り付けテープの取り付け方法は以下の通りです：

• 抵抗性（規制なし）の場合 – 25センチ；
• 自 動 調 整 用 – 50 cm.

隣接するケーブルの間にセパレーターを設置する（25～30センチの間隔をあける）ことは、降雪時や強風時にケーブルが絡まるのを防ぐために不可欠である。.

ケーブルの損傷を防ぐため、次のことは禁止されています：

• 鋭角の部分に貼る；
• 力を入れて引っ張る；
• ケーブルの周囲を歩く；
• を絞るか、ねじる；
• オーバーラップ.

排水溝への激しいケーブル固定

ヒーティングケーブルは、同様の方法で排水管に取り付けます。. 保温チューブは取り付けに便利なツール. ケーブルがパイプの重みで折れるのを防ぐため、パイプの長さが6メートルを超える場合は、ポリマーシェル付きの金属ケーブルに取り付ける必要があります。.

滴下ループ "を作成した後 ケーブル・ファンネルでは、ケーブルの端をスクリードで固定してから、一本の糸で敷設する必要があります。. ファンネル内のケーブル固定にブラケットを使用できる.

複数のラインを敷設する場合は、ラインごとに異なるブラケットを使用する。.

ビデオ ドレンの加熱システムの設置

屋根へのケーブル設置

ケーブルを屋根に固定するには、穴のあいたリボンを使用する。. このリボンはセルフタッピングネジで固定するか、柔らかい屋根の場合は特殊接着剤で接着する。. 取り付けの際、ビスにシーリング材を塗布し、屋根の穴にもシーリング材を塗布する。. 余分なシーリング材を取り除く代わりに、メトリートを薄く塗る。.

ケーブルの取り付けリボンの位置を決める。.完成した瓦屋根の瓦の下5cmに接着する。. このテープは、瓦がまだ敷かれていない場合は、連続した木枠に釘で固定される.

余分な接着剤を取り除く必要はありません。. ミシン目テープの穴からケーブルを通し、乾燥させる。.

暖房ケーブルの施工説明書には、取り付けテープの取り付け方法が記載されている. 15～25センチが標準.

最近では、多くのメーカーが、ケーブルを固定するためにペンチを必要とするクリップクランプをヒーターケーブルに同梱しています。. その前に、接着剤、セルフタッピングネジ、釘を使ってクランプを屋根に固定する必要がある。.

異なる技術を使用：ケーブルはあらかじめ敷設されたグリッドにクランプされる.

1. 固定用ケーブル（取り付けテープの他に）を使って、谷間にケーブルを持ってくる。. 屋根と雨樋のケーブルが確実に接触するようにし、ケーブルとケーブルの間に冷たい部分がないようにする必要があります。. そうしないと、屋根の端で水が凍ることがあります。. ケーブル同士をスクリードで吸着させる.
2. ヒーティングケーブルを敷設した後、ウェザーステーションのセンサーを取り付ける。. 温度センサーは側溝に、湿度センサーはファンネルや側溝など、凍結の可能性が最も高い場所に設置するのが最も適切である。.
3. 次に取り付けボックスを取り付ける. 水がケーブルの中に入らないように、水の不一致を修正する必要があります。.
4. 最後の段階で、ヒーティングケーブルの作業準備がチェックされます。. そのために、ケーブルに名前を付け、絶縁抵抗を測定する。.

ビデオ：複数の大きさの屋根にスノーボール・ケーブルを敷設する様子

暖房ケーブルの呼び出し

ケーブルの絶縁抵抗を測定するにはメガメーターを使用する。.

測定は500Vや1000Vだけでなく、2500Vの電圧で徹底的にチェックする必要がある。.

まず、シールド金属編組と導電性静脈の間の抵抗を測定する。. ケーブルが金属の上に設置されている場合は、金属編組と表面の間の抵抗を測定する必要があります。.

このような順序でチェックが完了します：

1. システムを電源から切り離す.
2. メガメータの電圧はゼロにさらされている.
3. 両方の導電性静脈が交互にプラス電極を接続し、金属編組へのマイナスはマイナスです。.
4. 電流計のスイッチを入れ、500Vの電圧を設定し、1分間耐える。. その後、抵抗値を測定する.
5. 同様に、1と2の電圧で抵抗測定を行う。.5 kVで行う。.
6. メータの電源を切り、接地された導体を通して放電する（自己放電型でない場合）。.
7. ケーブルが金属表面にある場合、この表面と金属編組間の抵抗を測定する。. 同じ操作を行うが、プラス電極のみが金属表面に接続される.

一般に、電圧と回路の長さに関係なく、3つの抵抗はすべて少なくとも1000MOMの値を持つべきである. この場合、1つの抵抗、例えばコアとスクリーン間の抵抗は、3つの電圧すべてに対して同じであるべきであり、同じ回路内の抵抗の間で25％以上変化してはならない。.

セルフレギュレーションケーブルを使用する場合は、両端の導電性静脈間の抵抗値を測定する必要があります。. オームは3であるべき. 値が100オームを超える場合は、チェーンのコアの損傷またはセクション間の接続の断線を示す。. 最終カップリングのような熱を持つ材料で構成された部品は、このようなチェックの後、すべて交換する必要があります。.

屋根の凍結防止システムの接続と試運転

絶縁抵抗を調べた後、必要な接続を行う：

1. 電源ケーブル、制御ケーブル（信号）を支払い、接続します。.
2. コントロール・キャビネットを収集し、セットする。.
3. 強度ケーブルと信号ケーブルの絶縁抵抗を測定する。.
4. 漏電遮断器の性能チェック. そのためには、専門家のみに許可された漏電検査を実施すること。.
5. サーモスタットを調整する.
6. 暖房ケーブルがどのように機能するかをチェックし、必要に応じてサーモスタットを調整します。.

漏電遮断器ケースのテストボタンを押すだけでは、完全なチェックを行うことはできません。. スイッチが作動する差動電流とその速さを確認する唯一の方法は、制御漏電を使用することである。.

サーモスタットを微調整できるのは冬の間だけである。.

設置完了後、所有者は以下の書類を保管する必要がある：

• 凍結防止システム、サーモスタット、制御盤のパスポート；
• システムの全コンポーネントの証明書；
• 断熱抵抗のデータを用いたプロトコル.

屋根と排水システムの冬支度は、家の構造的完全性を保つために不可欠です。. 寒冷地では、凍結防止ケーブルシステムは、氷のダムを防ぎ、適切な排水を保証するために不可欠です。.

凍結防止ケーブルの設置には、綿密な計画と計算が必要です。. 屋根のタイプ、地域の気候、氷がたまりやすい場所に応じてケーブルのサイズを正しく設定することで、効果的な性能を確保します。. 完全な保護には、雨どい、谷間、軒先などの脆弱な部分を含むようにレイアウトを計画する必要がある。.

凍結防止ケーブルの設置には、綿密な準備と実行が必要です。. 側溝や屋根の縁に沿ってケーブルを適切に設置し、信頼できる電源に接続することで、ケーブルの機能が保証されます。. 氷の蓄積による損傷を防ぐだけでなく、適切な設置は排水システムと屋根の寿命を延ばします。.

凍結防止ケーブルシステムの初期設置と同様に重要なのが、継続的なメンテナンスです。. 冬が来る前に、日常点検でケーブルが良好な状態で作業できることを確認する. ケーブル周囲の適切な断熱を維持し、雨どいのゴミを除去することで、ケーブルの効率はさらに高まります。. 予防的なメンテナンスにより、シーズン終了後も凍結防止ケーブルに頼ることができます。.

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