Calefacción de canalones: instalación del sistema de calefacción de tejado y canalones por sí mismo

A principios de primavera y finales de otoño, todos los propietarios se enfrentan al problema de la congelación de las pendientes del tejado y la congelación del agua derretida dentro de los canalones. Si no se resuelve a tiempo, la seguridad de las personas y la integridad de sus bienes se verán amenazadas por grandes carámbanos y bolas de nieve congeladas que caen del tejado.

Una buena solución es la calefacción de canalones, que permitirá evitar la formación de hielo. En este material hablaremos de por qué es necesario instalar un sistema de calefacción en los canalones. También explicaremos qué materiales se necesitan y describiremos detalladamente el proceso.

¿Vale la pena calentar el canalón?

Durante los meses de invierno, en la mayoría de las regiones de nuestro país predominan las heladas y las precipitaciones abundantes. Como resultado, se acumulan grandes masas de nieve en el tejado. El aumento de temperatura provoca primero un ligero derretimiento y luego un deshielo activo.

Durante el día, el agua derretida se escurre hacia los bordes del tejado y los canalones. Por la noche, se congela, lo que provoca la destrucción gradual de los elementos del tejado y los canalones.

Esta imagen es típica del período de entretiempo. Si no se toman medidas, el hielo y la nieve caerán al suelo. Esto puede dañar la fachada, los canalones y los automóviles estacionados abajo.

En los bordes del tejado se acumulan carámbanos y un conglomerado de nieve y hielo congelados. De vez en cuando se desprenden, amenazando la seguridad de las personas y sus bienes, la integridad del sistema de canalones y los elementos decorativos de la fachada.

Solo se pueden evitar todos estos inconvenientes garantizando un drenaje sin obstáculos del agua derretida. Esto solo es posible si se calientan los bordes del techo y el sistema de canalones.

A veces, para reducir el costo del sistema de calefacción, se coloca solo en la superficie del tejado. El propietario está completamente seguro de que esto será suficiente.

Sin embargo, no es así. El agua entrará en los canalones y bajantes, donde al final del día se congelará, ya que no hay calefacción allí. Los desagües quedarán obstruidos por el hielo, por lo que no podrán recibir el agua de deshielo. Además, existe el riesgo de que sufran daños mecánicos.

Por lo tanto, para obtener un buen resultado, es necesario instalar calefacción en el tejado y en los canalones circundantes. En la mayoría de los casos, el cable calefactor se monta en los aleros del tejado, dentro de los canalones y en las embocaduras, en las juntas de los fragmentos del tejado y a lo largo de las limahoyas.

Además, la calefacción debe estar presente en toda la longitud de las bajantes, en los colectores de agua y en las canaletas de drenaje.

Características de la instalación del sistema de calefacción

Las formas de calefacción de los diferentes tipos de tejados pueden variar. Se trata de los llamados tejados «fríos» y «calientes». Analicemos las características de cada opción.

Calefacción de tejado frío

Así se denomina al tejado sin aislamiento térmico en las vertientes, con buena ventilación. Por lo general, estos tejados se encuentran sobre espacios de ático no habitables. No dejan escapar el calor, por lo que la capa de nieve no se derrite durante todo el invierno.

Para este tipo de construcciones será suficiente instalar un sistema de calefacción en los canalones. La potencia lineal del cable instalado debe aumentar gradualmente. Se comienza con 20-30 W por metro lineal y se termina con 60-70 W por cada metro de canalón.

¿Cómo calentar un tejado cálido?

Se considera cálida a una cubierta con aislamiento térmico. Estas permiten que el calor se escape al exterior, por lo que incluso a temperaturas bajo cero, la capa de nieve en la superficie de una cubierta cálida puede derretirse parcialmente. El agua resultante fluye hacia las partes frías de la cubierta y se congela, formando hielo. Por esta razón, es necesario instalar calefacción en el borde de la cubierta.

La llamada cubierta cálida deja escapar el calor al exterior. Por lo tanto, la nieve sobre las áreas “cálidas” se derrite, el agua de deshielo llega a los fragmentos “fríos” y se congela.

Se implementa mediante secciones calefactoras colocadas a lo largo del borde de la cubierta. Se disponen en forma de bucles de 0,3-0,5 m de ancho. La potencia específica del sistema de calefacción resultante debe ser de 200 a 250 W por cada metro cuadrado. La instalación de la calefacción de los canalones se realiza de manera similar a la utilizada para cubiertas frías.

Dispositivo del sistema de calefacción de canalones

Para la calefacción de la cubierta y los canalones, se utiliza principalmente un sistema con cable calefactor. Veamos sus elementos principales.

Bloque de distribución y sensores

El bloque de distribución está diseñado para la conmutación de los cables de alimentación (fríos) y los cables calefactores.

El conjunto incluye los siguientes elementos:

• cable de señal, que conecta los sensores con la unidad de control;
• cable de alimentación;
• manguitos de conexión especiales, utilizados para garantizar la estanqueidad del sistema;
• caja de montaje.

El bloque puede instalarse directamente en la cubierta, por lo que debe estar bien protegido contra la humedad.

En el funcionamiento del sistema se pueden utilizar tres tipos de detectores: de agua, de precipitaciones y de temperatura. Se colocan en la cubierta, en los canalones y bajantes. Su función principal es recopilar información para el control automático de la calefacción.

Los datos recopilados se envían al controlador, que los analiza, decide si encender o apagar el equipo y selecciona el modo de funcionamiento óptimo.

Controlador y panel de control

El controlador – el cerebro de todo el sistema, responsable de su funcionamiento. En la versión más simple, puede ser algún dispositivo termorregulador. El rango de trabajo mínimo del dispositivo debe estar entre +3 y -8 grados Celsius. En este caso, no será posible automatizar completamente el control y la conmutación del sistema, se requerirá la intervención humana.

Para la automatización completa del funcionamiento del sistema de calefacción, se necesitará un controlador. Este dispositivo recopila y analiza la información proveniente de los sensores y, en base a ella, ajusta el funcionamiento del sistema.

Una opción más conveniente para su uso es la utilización de un dispositivo de control electrónico complejo con capacidad de programación. Dicho equipo puede controlar de forma autónoma el proceso de fusión de la precipitación, su cantidad y monitorear la temperatura.

El controlador reacciona rápidamente a los cambios que ocurren y toma decisiones óptimas, seleccionando el mejor modo de funcionamiento del equipo de calefacción en las condiciones existentes.

El panel de control está diseñado para gestionar todo el sistema y garantizar la seguridad durante su operación.

Para la instalación del nodo normalmente se utilizan los siguientes elementos:

• interruptor automático de entrada trifásico;
• dispositivo de corriente residual (también conocido como interruptor diferencial);
• contactor tetrapolar;
• lámpara indicadora.

Además, será necesario instalar en cada fase interruptores automáticos unipolares de protección, así como la protección del circuito del termostato.

Además, durante la instalación se necesitarán piezas de fijación: clavos para techos, tornillos, remaches. Se necesitarán tubos termorretráctiles y cinta de montaje especial.

¿Cómo elegir el cable calefactor?

Quizás el elemento más importante del sistema sea el cable calefactor. En la práctica, se elige entre dos tipos: cable autorregulable y cable resistivo. Analicemos todas las desventajas y ventajas del uso de ambas opciones.

Características del cable de tipo resistivo

Se caracteriza por la simplicidad de su principio de funcionamiento. En el interior de dicho cable hay un conductor metálico de alta resistencia. Al suministrar electricidad, comienza a calentarse rápidamente y transfiere calor al objeto calentado. El sistema con cable resistivo es muy sencillo de operar y no requiere grandes costos.

El diseño del cable calefactor resistivo es muy simple. El elemento principal “de trabajo” es el conductor calefactor. Cuando la corriente pasa a través de él, se calienta muy rápidamente

Las principales ventajas del uso de este tipo de cable son la ausencia de corrientes de arranque, el bajo costo del cable resistivo y la presencia de potencia constante.

La última afirmación puede considerarse discutible. Ya que en algunos casos la potencia constante será más bien una desventaja. Esto sucederá si las secciones del sistema requieren diferentes cantidades de calor. Algunas pueden sobrecalentarse, mientras que otras, por el contrario, no recibirán suficiente calor.

Para regular el nivel de calefacción de un sistema con cable resistivo, se utilizan obligatoriamente termostatos u otros dispositivos.

La eficiencia y economía de funcionamiento de dicho sistema depende de la correcta configuración de estos, por lo que la realidad suele estar lejos de lo deseado. En esto, el cable resistivo es muy inferior al autorregulable.

Los especialistas recomiendan, en la medida de lo posible, instalar cable resistivo zonal. Esta variedad se distingue por tener un filamento calefactor de nicrom. Su potencia por metro no depende del tamaño; si es necesario, el cable se puede cortar.

También se pueden incluir entre las ventajas del cable calefactor la simplicidad de su instalación y su larga vida útil.

Cable autorregulable y matices de su funcionamiento

Se distingue por un diseño más complejo. En el interior de dicho cable hay dos núcleos calefactores, alrededor de los cuales se encuentra una matriz especial. Esta «ajusta» la resistencia del cable en función de la temperatura ambiente. Cuanto más alta es, menos se calienta el cable, y viceversa, cuanto más frío hace, mejor se calienta.

En el interior del cable autorregulable hay una matriz especial capaz de cambiar la resistencia del núcleo calefactor según la temperatura ambiente.

Las ventajas del cable autorregulable son muchas. En primer lugar, para su funcionamiento normal no es necesario instalar un conjunto de dispositivos de control: detectores y termostatos. El sistema se ajustará por sí mismo, y no se producirá sobrecalentamiento o calefacción insuficiente, como podría ocurrir con el cable resistivo.

El cable autorregulable se puede cortar. La longitud mínima del segmento es de 20 cm, sus características de funcionamiento no cambiarán según la longitud. Durante la instalación, los cables se pueden cruzar e incluso torcer si es necesario, y funcionarán con normalidad. La instalación y el funcionamiento del cable autorregulable son muy sencillos. Se puede montar en el exterior o en el interior del objeto a calentar.

El sistema también tiene desventajas. En primer lugar, el costo. El cable autorregulable cuesta aproximadamente 2-3 veces más que el resistivo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que en funcionamiento resultará más barato. Otra desventaja es el envejecimiento gradual de la matriz autorregulable, por lo que con el tiempo el cable autorregulable falla.

Lea más sobre las características de la selección del cable autorregulable a continuación.

Cálculo del sistema de calefacción

Los especialistas recomiendan elegir para el sistema de calefacción de tejados y canalones cables con una potencia no inferior a 25-30 W por metro. Hay que saber que los cables calefactores de ambos tipos también se utilizan para otros fines. Por ejemplo, para la instalación de suelos radiantes, pero su potencia es mucho menor.

Antes de comenzar los cálculos de potencia, es necesario decidir cómo se calentarán todos los elementos del sistema. En la figura se muestran ejemplos de posible organización de la calefacción de canalones y bajantes.

El consumo de energía se evalúa en modo activo. Este es el período en el que el sistema funciona con carga máxima. En total, dura entre el 11 y el 33% de todo el período de frío, que convencionalmente va desde mediados de noviembre hasta mediados de marzo. Estos son valores promedio, que varían según la zona. La potencia del sistema debe calcularse.

Para determinarla, es necesario conocer los parámetros del sistema de drenaje.

Daremos un ejemplo de cálculos para una estructura estándar con sección de bajante vertical de 80-100 mm, diámetro del tubo-canalón de 120-150 mm.

• Es necesario medir con precisión las longitudes de todos los canalones de drenaje y sumar los valores obtenidos.
• El resultado debe multiplicarse por dos. Esta es la longitud del cable que se colocará a lo largo del tramo horizontal del sistema de calefacción.
• Se mide la longitud de todos los canalones verticales. Los valores obtenidos se suman.
• La longitud del tramo vertical del sistema es igual a la longitud total de los canalones, ya que en este caso será suficiente una sola línea de cable.
• Las longitudes calculadas de ambos tramos del sistema de calefacción se suman.
• El resultado obtenido se multiplica por 25. Como resultado, se obtiene la potencia de la calefacción eléctrica en modo activo.

Estos cálculos se consideran aproximados. Se puede calcular todo con mayor precisión utilizando una calculadora especial en uno de los sitios web. Si los cálculos independientes resultan complicados, vale la pena invitar a un especialista.

Elección del lugar para la colocación del cable

En realidad, el sistema de calefacción para canalones no es tan complicado, pero para que funcione de la manera más eficiente posible, se debe colocar el cable en todas las zonas donde se forma hielo y en los lugares donde se derrite la nieve.

En las limas (valles) del tejado, el cable se instala hacia abajo y hacia arriba, con una longitud de dos tercios de la lima. Mínimo: a 1 m del inicio del alero. Por cada metro cuadrado de lima debe haber una potencia de 250-300 W.

En las zonas planas del tejado se instala la calefacción de la parte del tejado que está justo antes del desagüe. De esta manera, el agua de deshielo entrará sin obstáculos en la tubería.

A lo largo del borde del alero, el cable se coloca en forma de serpiente. El paso de la serpiente para cubiertas blandas es de 35-40 cm, en cubiertas rígidas se hace múltiplo del patrón. La longitud de los bucles se elige de manera que no surjan zonas frías en la superficie calentada, de lo contrario se formará hielo. El cable se coloca en la línea de desprendimiento del agua por el goterón. Pueden ser de 1 a 3 hilos, la elección se realiza según la construcción del sistema.

El cable calefactor se instala dentro de los canalones. Normalmente se colocan dos hilos, la potencia se elige según el diámetro del canalón. Dentro de las bajantes se coloca un solo conductor calefactor. Se debe prestar especial atención a las salidas de tuberías y embudos. Normalmente aquí se requiere calefacción adicional.

Tecnología de instalación del sistema de calefacción

Le proponemos estudiar las instrucciones detalladas para instalar el sistema de calefacción de tejados y canalones por sus propios medios. El proceso de instalación del sistema calefactor para canalones incluye una serie de pasos estándar:

Para empezar, se marcan los lugares por donde se tenderá el cable. Es importante tener en cuenta todas las curvas y su complejidad. Si el ángulo de giro es demasiado pronunciado, se recomienda cortar el cable en piezas de la longitud necesaria y luego unirlas con la ayuda de empalmes.

Al marcar, se inspecciona cuidadosamente la base. No debe haber salientes ni esquinas afiladas, de lo contrario la integridad del cable podría verse comprometida.

Dentro de los canalones, el cable se fija con una cinta de montaje especial. Se fija transversalmente al cable. Es recomendable elegir una cinta lo más resistente posible.

El cable resistivo se fija con cinta cada 0,25 m, el autorregulable cada 0,5 m. Cada tira de cinta se fija adicionalmente con remaches. Los lugares de instalación se tratan con sellador.

Para la instalación del cable se utiliza una cinta de montaje especial. No se recomienda utilizar ningún otro tipo de fijación. Para fijar la cinta se emplean remaches, sellador o espuma de montaje.

Dentro de los canalones, para fijar el cable se utiliza la misma cinta de montaje o un tubo termorretráctil. Para piezas de longitud superior a 6 m, se utiliza adicionalmente un cable metálico. El cable se fija a este para aliviar la carga de soporte.

Dentro de los embudos, el cable calefactor se fija a la cinta y los remaches. En el tejado, se fija a la cinta de montaje pegada con sellador o a la espuma de montaje.

Nota importante de los especialistas. Puede parecer que la adherencia del material del tejado con el sellador o la espuma no es suficiente para una unión segura. Sin embargo, está terminantemente prohibido hacer agujeros en el material del tejado para los remaches. Con el tiempo, esto provocará inevitablemente la aparición de goteras y el tejado quedará inservible.

Se selecciona el lugar para las cajas de distribución y se instalan. Luego se comprueba y se mide con precisión la resistencia de aislamiento de todas las secciones resultantes. Se colocan los sensores del termostato, se tienden los cables de alimentación y de señal. Cada sensor es un pequeño dispositivo con un cable, cuya longitud se puede ajustar. Los detectores se colocan en lugares estrictamente determinados.

En algunas secciones del sistema se requiere un refuerzo de la calefacción. Aquí se instala una mayor cantidad de cable. Entre estas secciones se incluye el embudo del canalón, donde se puede acumular hielo.

Por ejemplo, para el sensor de nieve se elige un lugar en el tejado de la casa, y el detector de agua, en el punto inferior del canalón. Todos los trabajos se realizan según las instrucciones del fabricante. Conectamos los detectores con el controlador. Si el edificio es grande, los sensores se pueden agrupar, los cuales posteriormente se conectan por turnos al controlador general.

A continuación, preparamos el lugar donde se instalará el sistema de control automático. La mayoría de las veces se trata del cuadro de distribución que se encuentra dentro del edificio. Aquí se instalan el controlador y el grupo de protección.

Dependiendo del tipo de controlador, los detalles de su instalación pueden variar ligeramente. Sin embargo, en cualquier caso, tendrá terminales para conectar detectores, cables calefactores y para el suministro de energía eléctrica.

En la imagen se puede ver que el cable está sujeto en un estado “ suspendido”. Con el tiempo, la mala instalación inevitablemente provocará su rotura y la avería del sistema de calefacción.

Instalamos el grupo de protección, después medimos la resistencia de los cables previamente montados. Ahora hay que probar la desconexión automática de protección para comprobar qué tan bien cumple con sus funciones.

Si todo está en orden, programamos el termostato y ponemos el sistema en funcionamiento.

Errores típicos al instalar el sistema

Los instaladores experimentados señalan errores típicos que suelen cometer quienes instalan por primera vez la calefacción de canalones por su cuenta:

1. Errores en el diseño. El más común es ignorar las características específicas del tejado. Durante el diseño no se presta atención a los bordes fríos, las zonas cálidas, las zonas de desagüe, etc. Como resultado, en algunas partes del tejado continúa formándose hielo.
2. Errores en la fijación del cable calefactor: cable móvil que "cuelga" de la cinta de montaje, agujeros en el tejado para la sujeción, uso de cinta destinada a la instalación de suelo radiante en el tejado.
3. Instalación de abrazaderas de plástico destinadas a trabajos interiores como sujeciones. Bajo la acción de los rayos ultravioleta, se volverán quebradizas y se romperán en menos de un año.
4. Suspender el cable calefactor en el canalón sin una fijación adicional al cable. Ocasiona la rotura del cable debido a las dilataciones térmicas y al peso del hielo.
5. Instalación de cables de fuerza que no están diseñados para colocarse en el tejado. Como resultado, se produce una rotura del aislamiento, lo que conlleva riesgo de descarga eléctrica.

Entre los errores también se puede incluir la conexión de un cable calefactor en áreas donde no se necesita su uso. Su funcionamiento será inútil y el propietario tendrá que pagar por ello.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Información interesante sobre los cables calefactores y consejos útiles para su instalación se presentan en los siguientes videos.

Características de funcionamiento del cable calefactor autorregulable:

Cómo montar usted mismo el sistema de calefacción de canalones:

Montaje del sistema de calefacción de montaje industrial:

La práctica muestra que en época de frío es necesario calentar los canalones. Esto permite eliminar el hielo y garantiza la protección contra la caída repentina de nieve. Es posible instalar este sistema por su cuenta.

Lo más difícil será calcularlo y elegir las zonas donde colocar el cable calefactor. Esta parte del trabajo se puede confiar a profesionales. Una vez obtenidos los cálculos y el proyecto, la instalación posterior se puede realizar fácilmente por su cuenta.

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