Aquecimento Do Telhado E Calhas, Incluindo Como Instalar Corretamente O Sistema

2024 Autor: Bailey Albertson | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 13:04

Aquecimento do telhado e calhas: instalação de um sistema eficaz de derretimento de neve faça você mesmo

Os invernos nevados, que tantos momentos agradáveis para adultos e crianças, trazem muitos problemas para os serviços públicos e proprietários de casas particulares. E se o acúmulo de neve nas estradas, calçadas e caminhos do jardim for relativamente fácil de remover, a luta contra os depósitos de neve e a formação de gelo no telhado requer um gasto desproporcionalmente grande de esforço, tempo e dinheiro. Nem um único proprietário atencioso deixará tal situação seguir seu curso, porque o acúmulo de gelo nas cornijas e nos elementos de drenagem não só representa um perigo para os outros, mas também contribui para a rápida destruição do telhado e da fachada. Um sistema que derreterá a neve com o tempo e evitará a formação de gelo no telhado será capaz de corrigir a situação.

Conteúdo

• 1 Causas da formação de gelo no telhado e como eliminá-las

  • 1.1 Remoção mecânica de neve e gelo
  • 1.2 Uso de sistemas anti-gelo ultrassônicos, laser e de impulso elétrico
  • 1.3 Aplicação de produtos químicos
  • 1.4 Aquecimento do telhado
• 2 Sistema de aquecimento de telhado e calha: dispositivo e recursos

• 3 Como escolher um sistema de aquecimento para telhados e calhas

  3.1 Vídeo: Como funciona o cabo autorregulável

• 4 Como instalar o sistema anti-gelo

  • 4.1 Quais locais no telhado precisam ser aquecidos

    • 4.1.1 Cortinas e seções retas do telhado
    • 4.1.2 Endows
    • 4.1.3 Elementos do sistema de drenagem
  • 4.2 Quanto cabo de aquecimento é necessário para aquecimento do telhado

  • 4.3 Instalação DIY de um sistema de aquecimento de telhado e calha

    4.3.1 Vídeo: como fazer seu próprio aquecimento de calha

• 5 Recomendações para a manutenção e operação de sistemas de aquecimento de telhado

Razões para congelar o telhado e como eliminá-los

De todos os fatores que afetam a durabilidade e integridade de um telhado, a formação de gelo é o mais prejudicial. A geada é formada pela água que aparece no telhado no inverno sob certas condições:

• alternância de temperaturas ambientes positivas e negativas, o que contribui para o derretimento constante da neve;
• uma estrutura de telhado complicada com um grande número de cantos internos, torres, colares e plataformas horizontais nas quais as camadas de neve se acumulam;
• Sistema de isolamento de telhado imperfeito, contribuindo para a perda de calor pelo teto. Em um telhado com altas perdas de calor, a camada inferior da cobertura de neve derrete mesmo com temperaturas externas negativas.

Devo dizer que mesmo em um telhado construído de acordo com todas as regras, o acúmulo de neve derrete sob a influência da energia solar. A água, como deveria ser, deve entrar nos ralos e sair do telhado, mas em temperaturas negativas do ar, ela não tem tempo de chegar ao solo, congelando em funis, calhas e canos frios. O processo prossegue como uma avalanche - com o tempo, a crosta de gelo atinge uma espessura tal que se sobrepõe completamente às seções de fluxo dos elementos do sistema de drenagem.

O derretimento da neve no inverno costuma levar a uma avalanche de água do telhado, que congela imediatamente e bloqueia os canais de drenagem

O perigo desse fenômeno é o seguinte:

• a água entra na camada do telhado, onde, quando congelada, expande e destrói os materiais de revestimento;
• a umidade contribui para a deterioração do isolamento e dos elementos de madeira do sistema de treliça do telhado;
• neve e gelo aumentam a carga do telhado, reduzindo sua vida útil;
• a água escorre pela fachada e danifica o acabamento, paredes e fundações;
• Gelo e blocos de gelo se formam nos peitoris das janelas, cornijas e outros detalhes externos de edifícios, que representam um perigo para a vida de outras pessoas e podem causar danos a veículos e outros valores materiais.

Existem várias maneiras de combater a formação de gelo na superfície do telhado hoje.

Remoção mecânica de neve e gelo

A limpeza mecânica por muito tempo foi a única maneira de se livrar das pilhas de neve e gelo. Parece a opção mais simples e barata, certo? Na verdade, o trabalho no telhado exigirá uma equipe de funcionários treinados, equipamentos especiais e a necessidade de bloquear calçadas (e em alguns casos estradas). No entanto, esta não é a principal desvantagem da limpeza manual. O perigo deste método reside no fato de que pás, raspadores e picaretas, mesmo com o manuseio mais cuidadoso, danificam inevitavelmente a cobertura do telhado e o sistema de drenagem.

Para a limpeza mecânica de telhados de neve, escaladores industriais são frequentemente atraídos

Uso de sistemas anti-gelo ultrassônicos, laser e pulso elétrico

Em instalações ultrassônicas, a quebra do gelo ocorre devido a um pulso poderoso em frequências de centenas de kHz a vários MHz. Dispositivos que operam com este princípio são usados apenas devido ao consumo de energia muito baixo, caso contrário o método de destruição por ultra-som tem muitas desvantagens, incluindo o alto custo do equipamento (até 200 euros por 1 m de cornija), impacto negativo em humanos e altos custos operacionais.

Ainda mais investimentos são necessários para equipamentos de laser usando usinas bombeadas com CO ₂ e uma potência de feixe de até 250 W. No entanto, também encontra sua aplicação em objetos estrategicamente importantes da economia nacional.

As instalações de pulso elétrico foram usadas pela primeira vez em 1967 para evitar a formação de gelo na fuselagem e nas asas das aeronaves. Um pouco mais tarde, esses sistemas anti-gelo começaram a ser instalados em edifícios. O método de limpeza por impulso elétrico consiste na instalação de condutores nos funis de drenagem, calhas e tubulações. Várias vezes ao dia, a instalação transmite um impulso para evitar a formação de gelo. O custo bastante elevado de protecção de um metro em funcionamento de calha (de 20 a 60 euros) e os consideráveis custos de manutenção limitam a utilização deste método, mesmo apesar dos custos de energia ultrabaixo (o consumo de energia da instalação é de 20 a 50 W)

Aplicação de produtos químicos

A protecção com meios químicos consiste no facto de as coberturas serem recobertas por uma emulsão especial que evita a cristalização do líquido e a passagem da substância ao estado sólido. O uso de reagentes especiais é uma tecnologia bastante cara, sua duração ainda é curta e a aplicação requer equipamentos especiais e pessoal treinado. É por isso que esse método só se justifica se não houver como usar outras opções.

Os reagentes químicos lidam com sucesso com o derretimento de neve e gelo, mas têm um alto custo

Aquecimento do telhado

Os sistemas de aquecimento para as áreas mais problemáticas são baseados nas propriedades de condutores com alta resistência interna ao aquecimento quando uma corrente elétrica flui. A simplicidade e o baixo custo de tais sistemas anti-gelo contribuem para o crescimento de sua popularidade entre os proprietários de casas particulares, por isso falaremos mais sobre esse método.

Sistema de aquecimento de telhado e drenagem: dispositivo e recursos

O aquecimento das áreas mais problemáticas do telhado e calhas ajuda a prevenir a formação de gelo, elimina o perigo de acumulação de neve e garante a remoção atempada da humidade no inverno. O desempenho do sistema anti-gelo é garantido por cabos de aquecimento elétrico equipados com:

• superfícies de telhado plano em beirais e elementos de drenagem;
• vales;
• calhas;
• funis e bandejas que são usados para coletar água;
• tubos de drenagem.

Para o funcionamento eficiente da drenagem, também é necessário equipar os elementos potencialmente perigosos do sistema de drenagem com cabos de aquecimento - locais de redistribuição de água próximos a bueiros, bandejas, sarjetas, adjacentes à superfície do solo, etc.

Os cabos de aquecimento estão localizados nas áreas mais problemáticas do telhado e drenagem

O projeto dos sistemas de derretimento de neve é em muitos aspectos semelhante à instalação de pisos elétricos aquecidos. O desempenho do sistema é garantido por:

• circuitos separados do cabo de aquecimento;
• condutores de sinal e energia;
• sensores de umidade e temperatura;
• dispositivos de controle e proteção automáticos.

Nos sistemas de aquecimento de telhado mais simples, um termostato mecânico ou eletrônico é usado para ligar os aquecedores. A alimentação de tensão é realizada apenas em função do estado do sensor de temperatura na cobertura, portanto, é possível que a cobertura seja aquecida na ausência de neve. Na maioria das vezes, sistemas anti-gelo simples são usados no modo manual, tirando conclusões sobre a necessidade de ativá-los com base em observações visuais.

Além de elementos de aquecimento, o sistema de derretimento de neve inclui uma unidade de controle, sensores, sinal e fios de energia

Projetos mais caros envolvem a instalação de uma unidade de controle, que decide sobre a necessidade de ligar os aquecedores com base nas leituras dos sensores de temperatura, umidade e precipitação. O aquecimento ocorre apenas quando os elementos do telhado e da calha estão cobertos com neve e gelo. Nesse caso, o sensor de água deve sinalizar a umidade mínima, o que só é possível quando o líquido passa para o estado sólido de agregação. Assim que o gelo derrete, o sensor de sinal se molha e o fornecimento de eletricidade é cortado. Esses sistemas são econômicos e sua operação não requer a participação humana.

Deve-se lembrar sobre as instalações mais "avançadas" de derretimento de neve, analisando não só temperatura e umidade, mas também dados da estação meteorológica, que faz parte delas. Os sistemas inteligentes são desprovidos de inércia e podem trabalhar "à frente da curva", portanto são os mais eficientes e econômicos.

Como escolher um sistema de aquecimento de telhado e calha

Os sistemas de aquecimento de telhado usam um cabo de aquecimento resistivo ou autorregulável com uma potência térmica de pelo menos 20 W por metro linear.

1. O elemento gerador de calor de um aquecedor resistivo funciona segundo o princípio das perdas ôhmicas em um condutor e consiste em um ou dois condutores metálicos de alta resistência interna. Uma camada protetora de plástico resistente ao calor, reforço com uma trança de metal e uma camada superior feita de PVC durável e flexível tornam o cabo invulnerável à umidade e estresse mecânico. A dissipação de calor do elemento de aquecimento resistivo chega a 30 W / m, e a temperatura chega a 250 ° C. Esses parâmetros, assim como a resistência dos condutores internos, são constantes, portanto, a transferência de calor ao longo de todo o comprimento do cabo de aquecimento não se altera. A vantagem deste tipo de aquecedor é a sua simplicidade, baixo custo e estabilidade de características. As desvantagens da tecnologia resistiva são:

   • alto consumo de energia;
   • possibilidade de superaquecimento local em locais de sobreposição e acúmulo de detritos;
   • a necessidade de cálculo preciso do comprimento dos aquecedores;
   • restrições de comprimento de cabo;

   • falha de todo o circuito devido à queima do aquecedor em um lugar.

     

     Um cabo resistivo tem um dispositivo simples e um preço baixo, mas consome muita eletricidade e costuma falhar.

2. O cabo auto-regulável não tem as desvantagens acima. Ao contrário de um aquecedor resistivo, seus condutores de transporte de corrente estão localizados em uma camada de um termoplástico especial com muitas inclusões de grafite. Os grãos de carbono formam uma longa cadeia, desempenhando nela o papel de resistores variáveis paralelos. A resistência da matriz polimérica depende da temperatura, portanto, o grau de aquecimento é controlado no modo automático. Acima do cabo autorregulável está protegido por uma dupla bainha termoplástica, entre as camadas da qual existe uma tela metálica. O comprimento máximo de um cabo autorregulável para conexão a uma rede de 220 V é 150 m. Se for necessário aumentar a área aquecida, use vários circuitos conectados em paralelo.

   

   O cabo autorregulável tem uma trança sensível à temperatura e ajusta o grau de aquecimento automaticamente

As desvantagens dos aquecedores de alta tecnologia incluem maior custo e instabilidade dos parâmetros ao longo do tempo. Durante a operação, as propriedades condutoras da matriz polimérica diminuem e a potência térmica do cabo diminui.

Para construir um sistema de aquecimento de telhado durável, eficiente e econômico, é melhor usar os dois tipos de cabos. Nesse caso, o aquecedor resistivo deve ser instalado em áreas de grande área e comprimento - é aí que sua alta potência específica estará totalmente solicitada. O cabo autorregulável é ideal para equipar elementos de drenagem - funis, calhas, tubos e bandejas.

Para trocar os aquecedores de um sistema de aquecimento econômico, você pode usar um termostato simples com relés eletromagnéticos ou de estado sólido embutidos. Ele pode ser usado para ajustar as temperaturas limites para ligar e desligar os aquecedores. Se a potência dos cabos de aquecimento exceder a carga permitida, o equipamento de comutação intermediário é usado para conectá-los - contatores, partidas magnéticas, etc.

Em um sistema simples com um termostato de controle, um cabo resistivo com um ou dois condutores pode ser usado)

Um sistema mais avançado pode ser construído usando controladores com uma estação meteorológica. Neste caso, será necessário instalar não só sensores de temperatura, mas também sensores que mostram a presença de precipitação, umidade, etc. Esta opção vai custar muito mais que um projeto com termostato, mas é ele quem é recomendado por especialistas para áreas com alta umidade.

Vídeo: Como funciona o cabo autorregulável

Como instalar um sistema anti-gelo

Antes de prosseguir com a instalação da instalação de derretimento de neve, você deve determinar as áreas mais problemáticas do telhado e calcular quanto cabo é necessário para aquecê-las. Conhecendo a potência específica de 1 metro em funcionamento do aquecedor, não é difícil calcular o consumo total de energia do sistema. Esses dados serão necessários no futuro, ao selecionar equipamentos de comutação e proteção.

Quais lugares no telhado precisam ser aquecidos

De forma a tornar o sistema “anti-gelo” produtivo e ao mesmo tempo económico, deverá ser analisada a estrutura da cobertura e identificadas as zonas da mesma, cujo aquecimento permitirá uma remoção atempada e eficiente da precipitação da cobertura. Em primeiro lugar, o sistema de aquecimento deve cobrir as áreas mais problemáticas.

Beirais e seções retas do telhado

A decisão sobre a quantidade de aquecedor e como instalá-lo depende da inclinação da inclinação. Em superfícies com inclinação de até 30 °, o cabo é montado com uma "serpente", cobrindo a cornija e a parte inferior da inclinação a uma distância de pelo menos 30 cm da projeção da parede de apoio. Em inclinações mais suaves do telhado, o cabo é adicionalmente equipado com os pontos de junção para os funis de drenagem. Neste caso, a área aquecida deve ser de pelo menos 1 m ². Basta equipar os pilares e parapeitos com um ramal do aquecedor, colocado ao longo da estrutura.

Ao aquecer telhados com uma inclinação de até 30 graus, o elemento de aquecimento é colocado em uma cobra ao longo dos beirais

Endows

Endovs (calhas) são áreas nas quais encostas de telhado adjacentes são unidas. Como quaisquer cantos internos, eles estão principalmente sujeitos à formação de coberturas de neve e, durante o degelo, representam o risco de inundar o espaço sob o telhado. Para aquecer a calha, bastam uma ou duas voltas do cabo de aquecimento, o qual está equipado com 1/3 a 2/3 do vale na sua parte inferior. A etapa do aquecedor depende da potência específica e varia entre 10–40 cm.

As ranhuras são aquecidas com várias linhas de cabo de aquecimento paralelas

Elementos do sistema de drenagem

Em bandejas e calhas, são usados dois ramais de cabos paralelos, que são fixados na parte inferior. Os funis e áreas ao seu redor são dotados de aquecedor de forma a cobrir uma área em um raio de pelo menos 50 cm. Neste caso, o aquecedor deve descer ao longo do distribuidor de água em forma de loop com dois linhas em lados opostos e penetrar abaixo da linha de sobreposição superior. As seções do telhado próximas aos canhões de água também são equipadas da mesma forma, com a única diferença de que o aquecedor é colocado ao longo do fundo dos coletores de água.

O aquecimento de calhas requer muita atenção, pois afeta principalmente a eficiência do sistema de derretimento de neve

Ao colocar o aquecedor em um dreno vertical, um loop é construído em sua parte inferior. O cabo é preso às paredes de um tubo ou de aço - tudo depende do comprimento do tubo de descida.

Quanto cabo de aquecimento é necessário para aquecimento do telhado

Conhecendo a potência específica de 1 metro em funcionamento do cabo de aquecimento, é fácil calcular quanto aquecedor é necessário para aquecer uma seção específica do telhado e drenar. Os especialistas recomendam calcular a energia térmica com base nos seguintes dados práticos:

• ao longo das calhas e vales, você precisará de 250-300 W de energia térmica por 1 m ²;
• para aquecer cornijas - não inferior a 180–250 W / m ²;
• em tubos e bandejas com diâmetro ou largura superior a 100 mm - 36 W / m;
• em tubos e bandejas com largura ou diâmetro inferior a 100 mm - 28 W / m.

Com base no diagrama da cobertura com as dimensões aplicadas, são estabelecidas a densidade de embalagem e o consumo do elemento de aquecimento em metros. Para calcular a potência elétrica total do sistema de aquecimento, o valor encontrado é multiplicado pela potência específica de um metro em execução do cabo de aquecimento.

O procedimento para instalar um sistema de aquecimento de telhado e calhas com suas próprias mãos

A instalação é iniciada somente após a superfície do telhado estar completamente limpa de folhas, sujeira e detritos acumulados lá. Examine cuidadosamente os locais onde os aquecedores serão instalados. Todas as saliências e cantos afiados que podem danificar o revestimento dos cabos de alimentação, sinal ou aquecimento devem ser alisados.

Antes de iniciar o trabalho, é necessário traçar um diagrama detalhado da localização dos sensores, aquecedores e dispositivos automáticos para o sistema antigelo do telhado

O trabalho de instalação é executado em sequência estrita.

1. Instale sensores de precipitação, temperatura e umidade. As primeiras são localizadas ao ar livre, enquanto as últimas são fixadas no fundo das calhas e na borda das áreas adjacentes aos funis. Os sensores térmicos são fixados de forma a excluir a influência da radiação solar sobre eles, bem como do calor dos sistemas internos de engenharia.

   

   Os sensores de sinal estão localizados em locais que são principalmente cobertos por água derretida

2. A fiação de sinal e os cabos de alimentação são colocados com a ajuda de suportes plásticos especiais e laços de polímero. Todos os condutores são verificados quanto à quebra e os circuitos de alimentação também são verificados quanto à resistência de isolamento, que deve ser de pelo menos 10 megohms / m.

3. De acordo com o esquema desenvolvido anteriormente, os elementos de aquecimento são dispostos na superfície das encostas. A sua fixação é efectuada com os suportes e grampos fornecidos pelo fabricante, mas caso não existam, também pode utilizar fita perfurada para fixação dos perfis de gesso cartonado. É necessário eliminar a possibilidade de cabos deformados e garantir que os aquecedores de resistência não se sobreponham. Ao usar pinças caseiras, você deve ter muito cuidado para não danificar a bainha dos cabos elétricos. Estruturas de proteção devem ser instaladas em locais onde cabos e sensores possam ser danificados por coberturas de neve e blocos de gelo saindo das encostas.

   

   Para montar o cabo de aquecimento, são usados grampos especiais e fitas perfuradas.

4. A instalação dos aquecedores nos elementos do sistema de drenagem é feita de forma sequencial, partindo dos elementos verticais da estrutura e terminando nos coletores de água. Em primeiro lugar, os aquecedores são montados em tubos de queda, para os quais o laço do cabo é alimentado para dentro e fixado com braçadeiras de aço perto da entrada de água. Além disso, as linhas paralelas do elemento de aquecimento são fixadas a uma distância de 5 cm na parte inferior do ralo vertical da lateral da casa. O cabo deve ser colocado no funil e preso em um anel. Se o dreno vertical consistir em vários tubos, o cabo deve ser preso com braçadeiras de aço no início e no final de cada seção.

   

   O cabo de aquecimento dentro do tubo de queda é conectado ao cabo baixado nele, bem como ao dreno no início e no final de cada seção

5. Caixas de junção e gabinete de controle são instalados.
6. As extremidades dos cabos são conectadas de acordo com o diagrama de conexão e cuidadosamente isoladas.

7. A unidade de controle do sistema de derretimento de neve está instalada e os cabos de alimentação e as saídas dos sensores de sinal são conectados a ela. O gabinete de controle é conectado ao circuito de aterramento de proteção, interruptores automáticos e RCDs são montados.

   

   O sistema de degelo do telhado deve ser conectado à rede elétrica por meio de um RCD e um disjuntor

8. Conecte o sistema à rede elétrica.

O teste do sistema de aquecimento do telhado e da calha é realizado em temperaturas abaixo de zero. Primeiro, um teste de conexão é realizado e a intensidade da corrente em todos os circuitos é medida. Se houver grandes discrepâncias com os valores calculados, as causas do mau funcionamento devem ser encontradas e eliminadas. Depois disso, o sistema é testado por 1–2 horas, observando o quão oportuno os aquecedores são desligados.

Vídeo: como fazer calhas de aquecimento com as próprias mãos

Recomendações para a manutenção e operação de sistemas de aquecimento de telhado

Para garantir uma operação longa e sem problemas do equipamento, pessoas aleatórias não devem ser autorizadas a fazer manutenção. Os trabalhadores devem ser instruídos (incluindo precauções de segurança) e ter as qualificações adequadas. O sistema de aquecimento para telhados e calhas é uma estrutura bastante confiável, mas agradará com seu funcionamento sem problemas apenas com manutenção de alta qualidade e oportuna.

Para isso, no início de cada estação, a superfície do telhado é livre de folhas caídas e outros detritos - é isso que causa o superaquecimento dos aquecedores. Para o trabalho, use somente escovas macias e vassouras, caso contrário o isolamento dos cabos pode ser danificado. Após a limpeza dos locais de instalação dos cabos e sensores, é realizada uma inspeção minuciosa das bainhas de proteção dos elementos condutores. Se necessário, o isolamento é restaurado e as seções muito danificadas dos cabos são cortadas e substituídas.

Folhas caídas e outros detritos são a causa mais comum de superaquecimento de elementos de aquecimento.

A inspeção deve ser feita trimestralmente para garantir que os sensores, aquecedores e cabos de retenção estejam firmemente conectados. Uma vez que o sistema opera em altas tensões, os pontos de aterramento são auditados periodicamente e a velocidade de operação dos dispositivos de corrente residual é verificada.

Para instalar dispositivos de derretimento de neve, não é necessário entrar em contato com empresas especializadas. Você pode fazer o trabalho de instalação do sistema de aquecimento para o telhado e calhas com suas próprias mãos. Tudo o que você precisa para isso pode ser adquirido como um kit ou como peças e conjuntos separados. A chave para um trabalho bem-sucedido serão as habilidades do trabalho elétrico, a precisão máxima e o cumprimento das regras de segurança.