Chauffage Du Toit Et Des Gouttières, Y Compris Comment Installer Correctement Le Système

2024 Auteur: Bailey Albertson | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 12:59

Chauffer le toit et les gouttières: installer un système de fonte de neige efficace à faire soi-même

Les hivers enneigés, qui apportent tant de moments agréables aux adultes et aux enfants, posent de nombreux problèmes aux services publics et aux propriétaires de maisons privées. Et si l'accumulation de neige sur les routes, les trottoirs et les allées de jardin est relativement facile à enlever, alors la lutte contre les dépôts de neige et la formation de glace sur le toit nécessite une dépense disproportionnée d'efforts, de temps et d'argent. Pas un seul propriétaire attentionné ne laissera une telle situation suivre son cours, car les accumulations de glace sur les corniches et les éléments de drainage représentent non seulement un danger pour les autres, mais contribuent également à la destruction rapide du toit et de la façade. Un système qui fera fondre la neige à temps et évitera la formation de glace sur le toit pourra corriger la situation.

Contenu

• 1 Causes du givrage du toit et comment les éliminer

  • 1.1 Enlèvement mécanique de la neige et de la glace
  • 1.2 Utilisation de systèmes d'antigivrage à ultrasons, laser et à impulsions électriques
  • 1.3 Application de produits chimiques
  • 1.4 Chauffage du toit
• 2 Système de chauffage du toit et des gouttières: appareil et caractéristiques

• 3 Comment choisir un système de chauffage pour les toits et les gouttières

  3.1 Vidéo: Fonctionnement du câble autorégulateur

• 4 Comment installer le système anti-givrage

  • 4.1 Quels endroits du toit doivent être chauffés

    • 4.1.1 Avant-toits et sections de toit droites
    • 4.1.2 Dotations
    • 4.1.3 Éléments du système de drainage
  • 4.2 Combien de câble chauffant est nécessaire pour le chauffage du toit

  • 4.3 Installation de bricolage d'un système de chauffage de toit et de gouttière

    4.3.1 Vidéo: comment faire votre propre chauffage de gouttière

• 5 Recommandations pour l'entretien et le fonctionnement des systèmes de chauffage de toiture

Raisons de givrer le toit et comment les éliminer

De tous les facteurs affectant la durabilité et l'intégrité d'un toit, la formation de glace est le plus dommageable. Le givre se forme à partir d'eau qui apparaît sur le toit en hiver sous certaines conditions:

• alternance de températures ambiantes positives et négatives, ce qui contribue à la fonte constante de la neige;
• une structure de toit complexe avec un grand nombre de coins intérieurs, de tourelles, de colliers et de plates-formes horizontales sur lesquelles s'accumulent les calottes de neige;
• système d'isolation de toiture imparfait, contribuant à la perte de chaleur à travers le plafond. Sur un toit à fortes pertes de chaleur, la couche inférieure de la couverture neigeuse fond même à des températures extérieures négatives.

Je dois dire que même sur un toit construit selon toutes les règles, les accumulations de neige fondent sous l'influence de l'énergie solaire. L'eau, comme il se doit, doit pénétrer dans les égouts et quitter le toit, mais à des températures de l'air négatives, elle n'a pas le temps d'atteindre le sol, gelant dans les entonnoirs froids, les gouttières et les tuyaux. Le processus se déroule comme une avalanche - au fil du temps, la croûte de glace atteint une épaisseur telle qu'elle recouvre complètement les sections d'écoulement des éléments du système de drainage.

La fonte des neiges en hiver entraîne souvent une avalanche d'eau du toit, qui gèle immédiatement et bloque les canaux de drainage

Le danger de ce phénomène est le suivant:

• l'eau pénètre dans la couche de toiture, où, lorsqu'elle est gelée, elle se dilate et détruit les matériaux de revêtement;
• l'humidité contribue à la décomposition de l'isolation et des éléments en bois du système de fermes de toit;
• la neige et la glace créent une charge accrue sur le toit, réduisant sa durée de vie;
• l'eau coule sur la façade et endommage la finition, les murs et les fondations;
• des glaçons et des blocs de glace se forment sur les appuis de fenêtre, les corniches et d'autres détails extérieurs des bâtiments, ce qui constitue un danger pour la vie d'autrui et peut endommager les véhicules et d'autres valeurs matérielles.

Il existe aujourd'hui plusieurs moyens de lutter contre la formation de glace sur la surface du toit.

Enlèvement mécanique de la neige et de la glace

Le nettoyage mécanique est resté longtemps le seul moyen de se débarrasser des tas de neige et de glace. Cela semble être l'option la plus simple et la moins chère, non? En effet, travailler sur le toit nécessitera un personnel formé d'employés, des équipements spéciaux et la nécessité de bloquer les trottoirs (et dans certains cas les routes). Cependant, ce n'est pas le principal inconvénient du nettoyage manuel. Le danger de cette méthode réside dans le fait que les pelles, grattoirs et piolets, même avec les manipulations les plus soigneuses, endommagent inévitablement la couverture du toit et le système de drainage.

Pour le nettoyage mécanique des toits de la neige, les grimpeurs industriels sont souvent attirés

Utilisation de systèmes d'antigivrage à ultrasons, laser et à impulsions électriques

Dans les installations à ultrasons, la dégradation de la glace se produit en raison d'une impulsion puissante à des fréquences allant de centaines de kHz à plusieurs MHz. Les appareils fonctionnant sur ce principe ne sont utilisés qu'en raison d'une très faible consommation d'énergie, car sinon la méthode de destruction par ultrasons présente de nombreux inconvénients, notamment le coût élevé des équipements (jusqu'à 200 euros pour 1 m de corniche), un impact négatif sur l'homme et coûts d'exploitation élevés.

Des investissements encore plus importants sont nécessaires pour les équipements laser utilisant des centrales électriques pompées avec du CO ₂ et une puissance de faisceau allant jusqu'à 250 W. Néanmoins, il trouve également son application dans des objets stratégiquement importants de l'économie nationale.

Les installations à impulsions électriques ont été utilisées pour la première fois en 1967 pour empêcher le givrage du fuselage et des ailes des avions. Un peu plus tard, de tels systèmes d'antigivrage ont commencé à être installés sur les bâtiments. La méthode de nettoyage par impulsion électrique consiste à installer des conducteurs sur les entonnoirs de drainage, les gouttières et les tuyaux. Plusieurs fois par jour, l'installation transmet une impulsion pour éviter la formation de glace. Le coût assez élevé de protection d'un mètre courant de gouttière (de 20 à 60 euros) et des coûts de maintenance importants limitent l'utilisation de cette méthode, même malgré les coûts énergétiques ultra-faibles (la consommation électrique de l'installation est de 20 à 50 W).

Application de produits chimiques

La protection par des moyens chimiques consiste en ce que les plans du toit sont recouverts d'une émulsion spéciale qui empêche la cristallisation du liquide et la transition de la substance à l'état solide. L'utilisation de réactifs spéciaux est une technologie assez coûteuse, leur durée est encore courte et leur application nécessite un équipement spécial et un personnel formé. C'est pourquoi cette méthode n'est justifiée que s'il n'y a aucun moyen d'utiliser d'autres options.

Les réactifs chimiques résistent avec succès à la fonte de la neige et de la glace, mais ont un coût élevé

Chauffage de toiture

Les systèmes de chauffage pour les zones les plus problématiques sont basés sur les propriétés des conducteurs à haute résistance interne pour chauffer lorsqu'un courant électrique circule. La simplicité et le faible coût de ces systèmes anti-givrage contribuent à la croissance de leur popularité parmi les propriétaires de maisons privées, nous vous en dirons donc plus sur cette méthode.

Système de chauffage de toit et de drain: appareil et caractéristiques

Le chauffage des zones les plus problématiques du toit et des gouttières permet d'éviter la formation de glace, d'éliminer le risque d'accumulation de neige et d'assurer l'élimination rapide de l'humidité en hiver. La performance du système d'antigivrage est assurée par des câbles chauffants électriques équipés de:

• surfaces de toit plat aux avant-toits et éléments de drainage;
• vallées;
• gouttières;
• entonnoirs et plateaux utilisés pour recueillir l'eau;
• tuyaux de vidange.

Pour un fonctionnement efficace du drain, il est également nécessaire d'équiper les éléments potentiellement dangereux du système de drainage avec des câbles chauffants - lieux de redistribution de l'eau à proximité des égouts pluviaux, des plateaux, des gouttières, à proximité de la surface du sol, etc.

Les câbles chauffants sont situés dans les zones les plus problématiques du toit et du drain

La conception des systèmes de fonte de la neige est à bien des égards similaire à l'installation de planchers chauffants électriques. Les performances du système sont assurées par:

• circuits séparés du câble chauffant;
• conducteurs de signaux et de puissance;
• capteurs d'humidité et de température;
• dispositifs de contrôle et de protection automatiques.

Dans les systèmes de chauffage de toiture les plus simples, un thermostat mécanique ou électronique est utilisé pour allumer les radiateurs. L'alimentation en tension est effectuée uniquement en fonction de l'état du capteur de température sur le toit, par conséquent, il est possible que le toit soit chauffé en l'absence de neige. Le plus souvent, de simples systèmes d'antigivrage sont utilisés en mode manuel, tirant des conclusions sur la nécessité de les activer sur la base d'observations visuelles.

En plus des éléments chauffants, le système de fonte de la neige comprend une unité de commande, des capteurs, des fils de signal et d'alimentation

Des conceptions plus coûteuses impliquent l'installation d'une unité de commande, qui décide de la nécessité d'allumer les appareils de chauffage en fonction des lectures des capteurs de température, d'humidité et de précipitations. Le chauffage ne se produit que lorsque les éléments du toit et de la gouttière sont recouverts de neige et de glace. Dans ce cas, le capteur d'eau doit signaler l'humidité minimale, ce qui n'est possible que lorsque le liquide passe dans un état solide d'agrégation. Dès que la glace fond, le capteur de signal est mouillé et l'alimentation électrique est coupée. De tels systèmes sont économiques et leur fonctionnement ne nécessite pas de participation humaine.

Il faut se souvenir des installations les plus "avancées" de fonte des neiges, analysant non seulement la température et l'humidité, mais aussi les données de la station météorologique qui en fait partie. Les systèmes intelligents sont dépourvus d'inertie et peuvent fonctionner «en avance sur la courbe», ils sont donc les plus efficaces et les plus économiques.

Comment choisir un système de chauffage pour toiture et gouttière

Les systèmes de chauffage de toiture utilisent un câble chauffant résistif ou autorégulant d'une puissance thermique d'au moins 20 W par mètre linéaire.

1. L'élément générateur de chaleur d'un élément chauffant résistif fonctionne sur le principe des pertes ohmiques dans un conducteur et se compose d'un ou deux conducteurs métalliques à haute résistance interne. Une couche de protection en plastique résistant à la chaleur, un renforcement avec une tresse métallique et une couche de finition en PVC durable et flexible rendent le câble invulnérable à l'humidité et aux contraintes mécaniques. La dissipation thermique de l'élément chauffant résistif atteint 30 W / m et la température atteint 250 ° C. Ces paramètres, ainsi que la résistance des conducteurs internes, sont constants, donc le transfert de chaleur sur toute la longueur du câble chauffant ne change pas. L'avantage de ce type de chauffage est sa simplicité, son faible coût et sa stabilité de caractéristiques. Les inconvénients de la technologie résistive sont:

   • consommation d'énergie élevée;
   • la possibilité de surchauffe locale dans les endroits de chevauchement et d'accumulation de débris;
   • la nécessité d'un calcul précis de la longueur des éléments chauffants;
   • restrictions de longueur de câble;

   • défaillance de l'ensemble du circuit en raison de la combustion du chauffage en un seul endroit.

     

     Un câble résistif a un appareil simple et un prix bas, mais il consomme beaucoup d'électricité et tombe souvent en panne.

2. Le câble autorégulant est dépourvu des inconvénients ci-dessus. Contrairement à un appareil de chauffage résistif, ses conducteurs porteurs de courant sont situés dans une couche d'un thermoplastique spécial avec de nombreuses inclusions de graphite. Les grains de carbone forment une longue chaîne, jouant le rôle de résistances variables parallèles. La résistance de la matrice polymère dépend de la température, par conséquent, le degré de chauffage est contrôlé en mode automatique. Au-dessus du câble autorégulant est protégé par une double gaine thermoplastique, entre les couches de laquelle se trouve un écran métallique en maille. La longueur maximale d'un câble autorégulant pour la connexion à un réseau 220 V est de 150 m. S'il est nécessaire d'augmenter la surface chauffée, utilisez plusieurs circuits connectés en parallèle.

   

   Le câble autorégulant a une tresse sensible à la température et ajuste automatiquement le degré de chauffage

Les inconvénients des appareils de chauffage de haute technologie comprennent un coût plus élevé et une instabilité des paramètres au fil du temps. Pendant le fonctionnement, les propriétés conductrices de la matrice polymère diminuent et la puissance thermique du câble diminue.

Pour construire un système de chauffage de toiture durable, efficace et économique, il est préférable d'utiliser les deux types de câbles. Dans ce cas, le chauffage résistif doit être installé dans des zones de grande superficie et de grande longueur - c'est là que sa puissance spécifique élevée sera pleinement demandée. Le câble autorégulant est idéal pour équiper les éléments de drainage - entonnoirs, gouttières, tuyaux et plateaux.

Pour commuter les appareils de chauffage d'un système de chauffage à petit budget, vous pouvez utiliser un simple thermostat avec des relais à semi-conducteurs ou électromagnétiques intégrés. Il peut être utilisé pour régler les températures limites pour allumer et éteindre les appareils de chauffage. Si la puissance des câbles chauffants dépasse la charge admissible, un équipement de commutation intermédiaire est utilisé pour les connecter - contacteurs, démarreurs magnétiques, etc.

Dans un système simple avec un thermostat de contrôle, un câble résistif à un ou deux conducteurs peut être utilisé)

Un système plus avancé peut être construit en utilisant des contrôleurs avec une station météo. Dans ce cas, il faudra installer non seulement des capteurs de température, mais également des capteurs indiquant la présence de précipitations, d'humidité, etc. Cette option coûtera beaucoup plus cher qu'une conception avec thermostat, mais c'est lui qui est recommandé par les experts pour les zones à forte humidité.

Vidéo: Fonctionnement du câble autorégulant

Comment installer un système anti-givrage

Avant de procéder à l'installation de l'installation de fonte de neige, vous devez déterminer les zones les plus problématiques du toit et calculer la quantité de câble nécessaire pour les chauffer. Connaissant la puissance spécifique de 1 mètre courant de l'appareil de chauffage, il n'est pas difficile de calculer la consommation électrique totale du système. Ces données seront nécessaires à l'avenir lors de la sélection des équipements de commutation et de protection.

Quels endroits sur le toit doivent être chauffés

Afin de rendre le système «anti-glace» productif et en même temps économique, la structure du toit doit être analysée et les zones qui s'y trouvent doivent être identifiées, dont le chauffage permettra une élimination rapide et efficace des précipitations du toit. Tout d'abord, le système de chauffage doit couvrir les zones les plus problématiques.

Avant-toits et sections de toit droites

La décision sur la quantité de chauffage et la façon de l'installer dépend de la pente de la pente. Sur les surfaces avec une pente allant jusqu'à 30 °, le câble est monté avec un "serpent", couvrant la corniche et la partie inférieure de la pente à une distance d'au moins 30 cm de la saillie du mur porteur. Sur les pentes plus douces du toit, le câble est en outre équipé des points de jonction vers les entonnoirs de drainage. Dans ce cas, la surface chauffée doit être d'au moins 1 m ². Il suffit d'équiper les culées et les parapets avec une branche du chauffe-eau, posée le long de la structure.

Lors du chauffage de toits avec une pente allant jusqu'à 30 degrés, l'élément chauffant est posé en serpent le long de l'avant-toit

Dotée

Les endovs (gouttières) sont des zones dans lesquelles les pentes de toit adjacentes sont jointes. Comme tous les coins internes, ils sont principalement sujets à la formation de calottes de neige et, lors de la fonte des neiges, ils présentent un risque d'inondation de l'espace sous le toit. Pour chauffer la gouttière, une ou deux boucles du câble chauffant suffisent, qui est équipé de 1/3 à 2/3 de la vallée dans sa partie inférieure. L'étape de chauffage dépend de la puissance spécifique et varie entre 10 et 40 cm.

Les rainures sont chauffées avec plusieurs lignes de câbles chauffants parallèles

Éléments du système de drainage

Dans les plateaux et les gouttières, deux branches de câbles parallèles sont utilisées, qui sont fixées tout en bas. Les entonnoirs et les zones qui les entourent sont équipés d'un réchauffeur de manière à couvrir une zone dans un rayon d'au moins 50 cm. Dans ce cas, le réchauffeur doit descendre le long du distributeur d'eau sous la forme d'une boucle avec deux lignes sur les côtés opposés et pénètrent sous la ligne de chevauchement supérieure. Les sections de toit près des canons à eau sont également équipées de la même manière, à la seule différence que le chauffe-eau est posé le long du fond des collecteurs d'eau.

Le chauffage des gouttières nécessite la plus grande attention, car il affecte surtout l'efficacité du système de fonte de la neige

Lors de la pose de l'appareil de chauffage dans un drain vertical, une boucle est construite dans sa partie inférieure. Le câble est attaché aux parois d'un tuyau ou d'un câble en acier - tout dépend de la longueur du tuyau de descente.

Combien de câble chauffant est nécessaire pour le chauffage du toit

Connaissant la puissance spécifique de 1 mètre courant du câble chauffant, il est facile de calculer la quantité de chauffage nécessaire pour chauffer une section particulière du toit et du drain. Les experts recommandent de calculer la puissance thermique sur la base des données pratiques suivantes:

• le long des gouttières et des vallées, vous aurez besoin de 250 à 300 W de puissance thermique pour 1 m ²;
• pour chauffer les corniches - pas moins de 180-250 W / m ²;
• dans les tuyaux et plateaux dont le diamètre ou la largeur est supérieur à 100 mm - 36 W / m;
• dans des tuyaux et des plateaux d'une largeur ou d'un diamètre inférieur à 100 mm - 28 W / m.

Sur la base du diagramme de toit avec les dimensions appliquées, la densité de garnissage et la consommation d'élément chauffant en mètres sont établies. Pour calculer la puissance électrique totale du système de chauffage, la valeur trouvée est multipliée par la puissance spécifique d'un mètre courant du câble chauffant.

La procédure d'installation d'un système de chauffage de toit et de gouttières de vos propres mains

L'installation ne commence qu'après que la surface du toit est complètement nettoyée des feuilles, de la saleté et des débris qui s'y sont accumulés. Examinez attentivement les endroits où les radiateurs seront installés. Toutes les saillies et les coins pointus qui pourraient endommager la gaine des câbles d'alimentation, de signal ou de chauffage doivent être lissés.

Avant de commencer les travaux, il est nécessaire de dresser un schéma détaillé de l'emplacement des capteurs, des appareils de chauffage et des dispositifs automatiques pour le système d'antigivrage du toit

Les travaux d'installation sont effectués dans un ordre strict.

1. Installez des capteurs de précipitations, de température et d'humidité. Les premiers sont situés à l'extérieur, tandis que les seconds sont fixés au bas des gouttières et au bord des zones adjacentes aux entonnoirs. Les capteurs thermiques sont fixés de manière à exclure l'influence du rayonnement solaire sur eux, ainsi que la chaleur des systèmes d'ingénierie internes.

   

   Les capteurs de signal sont situés dans des endroits principalement couverts par l'eau de fonte

2. Le câblage du signal et les câbles d'alimentation sont posés à l'aide de supports spéciaux en plastique et de colliers en polymère. Tous les conducteurs sont vérifiés pour la rupture, et les circuits d'alimentation sont également vérifiés pour la résistance d'isolement, qui doit être d'au moins 10 mégohms / m.

3. Selon le schéma développé précédemment, les éléments chauffants sont disposés à la surface des pentes. Leur fixation est réalisée à l'aide des supports et des pinces fournis par le fabricant, mais s'il n'y en a pas, vous pouvez également utiliser du ruban perforé pour la fixation des profilés en plaques de plâtre. Il est nécessaire d'éliminer la possibilité d'affaissement des câbles et de s'assurer que les résistances chauffantes ne se chevauchent pas. Lorsque vous utilisez des pinces artisanales, vous devez faire extrêmement attention à ne pas endommager la gaine des câbles électriques. Des structures de protection doivent être installées à des endroits où les câbles et les capteurs peuvent être endommagés par les calottes de neige et les blocs de glace sortant des pentes.

   

   Pour le montage du câble chauffant, des pinces spéciales et des bandes perforées sont utilisées.

4. L'installation de radiateurs dans les éléments du système de drainage est effectuée de manière séquentielle, en partant des éléments verticaux de la structure et en se terminant par des collecteurs d'eau. Tout d'abord, les appareils de chauffage sont montés dans des tuyaux de descente, pour lesquels la boucle du câble est alimentée vers l'intérieur et fixée avec des pinces en acier près de la prise d'eau. En outre, les lignes parallèles de l'élément chauffant sont fixées à une distance de 5 cm au fond du drain vertical du côté de la maison. Le câble doit être posé dans l'entonnoir et fixé dans un anneau. Si le drain vertical se compose de plusieurs tuyaux, le câble doit être fixé avec des pinces en acier au début et à la fin de chaque section.

   

   Le câble chauffant à l'intérieur du tuyau de descente est attaché au câble qui y est descendu, ainsi qu'au drain au début et à la fin de chaque section

5. Des boîtes de jonction et une armoire de commande sont installées.
6. Les extrémités des câbles sont connectées selon le schéma de connexion et soigneusement isolées.

7. L'unité de commande du système de fonte de la neige est installée et les câbles d'alimentation et les sorties des capteurs de signaux y sont connectés. L'armoire de commande est connectée au circuit de mise à la terre de protection, des interrupteurs automatiques et des disjoncteurs différentiels sont montés.

   

   Le système de dégivrage du toit doit être connecté au réseau électrique via un DDR et un disjoncteur

8. Connectez le système au réseau électrique.

L'essai du système de chauffage du toit et des gouttières est effectué à des températures inférieures à zéro. Tout d'abord, une connexion de test est effectuée et l'intensité du courant dans tous les circuits est mesurée. En cas de divergences importantes avec les valeurs calculées, les causes du dysfonctionnement doivent être trouvées et éliminées. Après cela, le système est testé pendant 1 à 2 heures, en observant à quel moment les radiateurs sont éteints.

Vidéo: comment fabriquer des gouttières chauffantes de vos propres mains

Recommandations pour l'entretien et le fonctionnement des systèmes de chauffage de toiture

Afin d'assurer un fonctionnement long et sans problème de l'équipement, des personnes aléatoires ne devraient pas être autorisées à le réparer. Les travailleurs doivent être formés (y compris sur les précautions de sécurité) et posséder les qualifications appropriées. Le système de chauffage pour les toits et les gouttières est une structure assez fiable, mais il plaira avec son fonctionnement sans problème uniquement avec un entretien de haute qualité et en temps opportun.

Pour ce faire, au début de chaque saison, la surface du toit est débarrassée des feuilles mortes et autres débris - c'est cela qui provoque la surchauffe des radiateurs. Pour le travail, n'utilisez que des brosses et balais souples, sinon l'isolation des câbles peut être endommagée. Une fois que les endroits où les câbles et les capteurs sont installés sont nettoyés, une inspection approfondie des gaines de protection des éléments conducteurs est effectuée. Si nécessaire, l'isolation est restaurée et les sections fortement endommagées des câbles sont découpées et remplacées.

Les feuilles mortes et autres débris sont la cause la plus courante de surchauffe des éléments chauffants.

Une inspection doit être effectuée tous les trimestres pour s'assurer que les capteurs, les éléments chauffants et les câbles de retenue sont solidement fixés. Comme le système fonctionne à des tensions élevées, les points de mise à la terre sont périodiquement audités et la vitesse de fonctionnement des dispositifs à courant résiduel est vérifiée.

Pour installer des appareils de déneigement, il n'est pas du tout nécessaire de contacter des entreprises spécialisées. Vous pouvez effectuer les travaux d'installation du système de chauffage pour le toit et les gouttières de vos propres mains. Tout ce dont vous avez besoin pour cela peut être acheté sous forme de kit ou de pièces et assemblages séparés. La clé d'un travail réussi sera les compétences en travaux électriques, la plus grande précision et le respect des règles de sécurité.