Chauffage des gouttières : installation d'un système de chauffage pour la toiture et les gouttières de vos propres mains

Au début du printemps et à la fin de l'automne, tous les propriétaires sont confrontés au problème du gel des pentes de toit et du gel de l'eau de fonte à l'intérieur des gouttières.Si le problème n'est pas résolu à temps, la sécurité des personnes ainsi que la sécurité de leurs biens seront menacées par de gros glaçons et des mottes de neige gelées tombant du toit.

Une bonne solution consiste à chauffer les gouttières, ce qui évitera la formation de glace. Dans cet article, nous expliquerons pourquoi vous devez équiper votre système de drainage de chauffage. Nous parlerons également des matériaux nécessaires pour cela et décrirons en détail l'essence du processus.

Vaut-il la peine de chauffer la gouttière ?

Pendant les mois d’hiver, le gel et les fortes pluies prédominent dans la plupart des régions de notre pays. En conséquence, de grandes quantités de neige s’accumulent sur le toit. Une augmentation de la température provoque d'abord leur décongélation, puis leur décongélation active.

Pendant la journée, l’eau de fonte coule sur les bords du toit et dans les gouttières. La nuit, il gèle, ce qui entraîne la destruction progressive des éléments de toiture et des gouttières.

Cette image est typique de la basse saison. Si vous n’agissez pas, la glace et la neige tomberont au sol. Dans ce cas, la façade, les gouttières et les voitures garées en contrebas risquent d’être endommagées.

Des glaçons et un conglomérat de neige et de glace gelées s'accumulent sur les bords du toit.De temps en temps, ils tombent, menaçant la sécurité des personnes en dessous et de leurs biens, l'intégrité du système de drainage et les éléments décoratifs de la façade.

Tous ces problèmes ne peuvent être évités qu'en assurant le drainage sans entrave de l'eau fondue. Ceci n'est possible que si les bords du toit sont chauffés et système de drainage.

Il arrive que afin de réduire le coût d'un système de chauffage, celui-ci soit posé uniquement sur la surface du toit. Le propriétaire est convaincu que cela suffira amplement.

Cependant, ce n’est pas le cas. L’eau s’écoulera dans les gouttières et les canalisations où elle gèlera en fin de journée faute de chauffage. Les gouttières seront obstruées par la glace et ne pourront donc pas recevoir l'eau de fonte. De plus, il existe un risque de dommages mécaniques.

Ainsi, afin d’obtenir un bon résultat, vous devez prévoir un chauffage pour la toiture et les gouttières environnantes. Dans la plupart des cas, le câble chauffant est monté sur les avant-toits, à l'intérieur des gouttières et des entonnoirs, aux joints des fragments de toit, le long des lignes de noue.

De plus, le chauffage doit être présent sur toute la longueur des canalisations, dans les puisards et les bacs de drainage.

Caractéristiques de l'agencement du système de chauffage

Les méthodes de chauffage de différents types de toits peuvent varier. Nous parlons des toitures dites « froides » et « chaudes ». Examinons les caractéristiques de chaque option.

Chauffer une toiture froide

C'est le nom donné à une toiture sans isolation thermique en pente avec une bonne ventilation. Le plus souvent, ces toits sont situés au-dessus des combles non résidentiels.Ils ne laissent pas passer la chaleur et leur couverture neigeuse ne fond pas tout au long de l'hiver.

Pour de telles structures, l'installation de gouttières chauffées sera suffisante. La puissance linéaire du câble posé doit augmenter progressivement. Ils commencent avec 20 à 30 W par p/m et se terminent avec 60 à 70 W par mètre de drainage.

Comment chauffer une toiture chaude ?

Une toiture avec isolation thermique est considérée comme chaude. Ils permettent à la chaleur de s'évacuer, de sorte que même à des températures inférieures à zéro, la couverture neigeuse à la surface d'un toit chaud peut fondre. L’eau qui en résulte s’écoule sur les parties froides du toit et gèle, formant des barrages de glace. Pour cette raison, il est nécessaire de prévoir un chauffage pour le bord du toit.

Le toit dit chaud permet à la chaleur de s'évacuer. Par conséquent, la neige sur les zones « chaudes » fond, l'eau de fonte tombe sur les fragments « froids » et gèle

Il est réalisé sous forme de sections chauffantes disposées le long du bord de la toiture. Ils sont posés sous forme de boucles de 0,3 à 0,5 m de large. Dans ce cas, la puissance spécifique du système de chauffage résultant doit être comprise entre 200 et 250 W par mètre carré. La disposition des gouttières de chauffage est réalisée de manière similaire à celle utilisée pour les toitures froides.

Conception d'un système de chauffage par drainage

Pour chauffer la toiture et les gouttières, on utilise le plus souvent un système avec câble chauffant. Considérons ses principaux éléments.

Bloc de distribution et capteurs

Le répartiteur est conçu pour commuter les câbles d'alimentation (froid) et chauffants.

Le nœud comprend les éléments suivants :

• câble de signal qui relie les capteurs à l'unité de commande ;
• câble d'alimentation;
• raccords spéciaux utilisés pour assurer l'étanchéité du système ;
• boîte d'installation.

L'unité peut être installée directement sur le toit, elle doit donc être bien protégée de l'humidité.

Le système peut utiliser trois types de détecteurs : eau, précipitations et température. Ils sont situés en toiture, dans les gouttières et les égouts. Leur tâche principale est de collecter des informations pour le contrôle automatique du chauffage.

Les données collectées entrent dans le contrôleur, qui les analyse, prend la décision d'éteindre/allumer l'équipement et sélectionne le mode de fonctionnement optimal.

Contrôleur et panneau de commande

Le contrôleur est le cerveau de l’ensemble du système, responsable de son fonctionnement. Dans la version la plus simplifiée, il pourrait s'agir d'une sorte de dispositif de thermorégulation. Dans ce cas, la plage de fonctionnement minimale de l'appareil doit être comprise entre +3 et -8 degrés C. Dans ce cas, le contrôle et la commutation du système ne peuvent pas être entièrement automatisés, une intervention humaine sera nécessaire.

Pour automatiser entièrement le fonctionnement du système de chauffage, vous aurez besoin d'un contrôleur. Cet appareil collecte et analyse les informations provenant des capteurs et, sur cette base, ajuste le fonctionnement du système

Une option de fonctionnement plus pratique consiste à utiliser un dispositif de contrôle électronique complexe doté de capacités de programmation. Un tel équipement est capable de contrôler indépendamment le processus de fonte des précipitations, leur quantité et de surveiller la température.

Le contrôleur réagit rapidement aux changements et prend des décisions optimales, en choisissant le meilleur mode de fonctionnement de l'équipement de chauffage dans les conditions existantes.

Le panneau de commande est conçu pour contrôler l'ensemble du système et assurer la sécurité pendant son fonctionnement.

Les éléments suivants sont généralement utilisés pour organiser un nœud :

• disjoncteur d'entrée triphasé ;
• RCD (également connu sous le nom de dispositif à courant résiduel) ;
• contacteur tétrapolaire ;
• lampe de signalisation.

De plus, il faudra installer des disjoncteurs unipolaires pour chaque phase, ainsi qu'une protection pour le circuit du thermostat.

De plus, lors du processus d'installation, vous aurez besoin de pièces de fixation : clous à toiture, vis, rivets. Vous aurez besoin d'une gaine thermorétractable et d'un ruban de montage spécial.

Comment choisir un câble chauffant ?

L’élément le plus important du système est peut-être le câble chauffant. En pratique, on a le choix entre deux types d'appareils : câble autorégulant et résistif. Considérons tous les avantages et inconvénients de l'utilisation des deux options.

Caractéristiques du câble de type résistif

Il se distingue par la simplicité de son principe de fonctionnement. À l'intérieur d'un tel câble se trouve un conducteur métallique à haute résistance. Lorsque l'électricité est fournie, elle commence à chauffer rapidement et dégage de la chaleur vers l'objet chauffé. Le système de câbles résistifs est très simple à utiliser et ne nécessite pas de dépenses importantes.

La conception d’un câble chauffant résistif est très simple. Le principal élément « fonctionnel » est le noyau chauffant. Lorsque le courant le traverse, il chauffe très rapidement

Les principaux avantages de l'utilisation d'un câble de ce type sont l'absence de courants de démarrage lors du démarrage, le faible coût d'un fil résistif et la présence d'une puissance constante.

La dernière affirmation peut être considérée comme controversée. Car dans certains cas, une puissance constante sera plutôt un inconvénient. Cela se produira si certaines parties du système ont besoin de quantités de chaleur différentes. Certains d'entre eux risquent de surchauffer, tandis que les autres, au contraire, ne recevront pas suffisamment de chaleur.

Pour réguler le degré de chauffage d'un système avec un câble résistif, des thermostats ou d'autres appareils sont nécessairement utilisés.

L'efficacité et la rentabilité d'un tel système dépendent de l'exactitude de leurs réglages, c'est pourquoi la réalité est souvent loin de ce qui est souhaité. À cet égard, un câble résistif est nettement inférieur à un câble autorégulant.

Les experts recommandent de poser un câble résistif zonal autant que possible. Cette variété se distingue par la présence d'un filament chauffant en nichrome. Sa puissance linéique ne dépend pas de la taille ; si nécessaire, le câble peut être coupé.

En outre, les avantages du câble chauffant incluent la facilité d'installation et le fonctionnement à long terme.

Câble autorégulant et les nuances de son fonctionnement

Il dispose d'un dispositif plus complexe. À l’intérieur d’un tel câble se trouvent deux noyaux chauffants autour desquels se trouve une matrice spéciale. Il « ajuste » la résistance du câble en fonction de la température ambiante. Plus il est haut, moins le câble chauffe, et inversement, plus il fait froid, mieux il chauffe.

À l'intérieur du câble autorégulant se trouve une matrice spéciale qui peut modifier la résistance du noyau chauffant en fonction de la température ambiante

Un câble autorégulant présente de nombreux avantages. Tout d'abord, pour son fonctionnement normal, il ne nécessite pas l'installation d'un ensemble de dispositifs de contrôle : détecteurs et thermostats. Le système s'ajustera tout seul et aucune surchauffe ou chauffage insuffisant, comme cela peut arriver avec un câble résistif, ne se produira.

Le fil autorégulant peut être coupé. La longueur minimale du segment est de 20 cm, ses performances ne changeront pas en fonction de la longueur.Pendant le processus d'installation, si nécessaire, les câbles peuvent être croisés et même tordus, ils fonctionneront comme d'habitude. L'installation et le fonctionnement du câble autorégulant sont très simples. Il peut être monté à l'extérieur ou à l'intérieur de l'objet chauffé.

Le système présente également des inconvénients. Tout d’abord, c’est le coût. Un câble autorégulant coûte environ 2 à 3 fois plus cher qu'un câble résistif. Il ne faut pas oublier que son fonctionnement coûtera moins cher. Un autre inconvénient est le vieillissement progressif de la matrice autorégulante, à la suite de laquelle le câble autorégulant tombe en panne avec le temps.

En savoir plus sur les caractéristiques du choix d'un câble autorégulant Plus loin.

Calcul du système de chauffage

Les experts conseillent de choisir des câbles d'une puissance d'au moins 25 à 30 W par mètre pour chauffer la toiture et les gouttières. Il faut savoir que les deux types de câbles chauffants sont utilisés à d’autres fins. Pour aménager des planchers chauffants par exemple, mais leur puissance est bien moindre.

Avant de commencer à calculer la puissance, vous devez décider de la manière dont tous les éléments du système seront chauffés. La figure montre des exemples d'organisation possible de gouttières et d'évacuations de chauffage

La consommation électrique est estimée en mode actif. C'est la période pendant laquelle le système fonctionne à charge maximale. Elle dure au total de 11 à 33 % de toute la période froide, qui dure classiquement de mi-novembre à mi-mars. Ce sont des valeurs moyennes, elles sont différentes pour chaque zone. La puissance du système doit être calculée.

Pour le déterminer, vous devez connaître les paramètres du système de drainage.

Donnons un exemple de calculs pour une conception standard avec une section transversale d'un drain vertical de 80 à 100 mm, un diamètre de tuyau de gouttière de 120 à 150 mm.

• Il est nécessaire de mesurer avec précision les longueurs de toutes les gouttières pour l'évacuation de l'eau et d'additionner les valeurs obtenues.
• Le résultat doit être multiplié par deux. Il s'agit de la longueur du câble qui sera posé le long de la section horizontale du système de chauffage.
• La longueur de tous les drains verticaux est mesurée. Les valeurs résultantes sont additionnées.
• La longueur de la section verticale du système est égale à la longueur totale des gouttières, puisque dans ce cas une seule ligne de câble suffira.
• Les longueurs calculées des deux sections du système de chauffage sont additionnées.
• Le résultat obtenu est multiplié par 25. Le résultat est la puissance de chauffage électrique en mode actif.

De tels calculs sont considérés comme approximatifs. Tout peut être calculé avec plus de précision si vous utilisez une calculatrice spéciale sur l'un des sites Internet. Si les calculs indépendants sont difficiles, cela vaut la peine de faire appel à un spécialiste.

Choisir un endroit pour poser le câble

En fait, le système de chauffage des gouttières n'est pas si compliqué, mais pour qu'il fonctionne le plus efficacement possible, le câble doit être posé dans toutes les zones de formation de glace et dans les endroits où fond la neige fondue.

Dans les noues, le câble est installé de haut en bas et s'étend sur les deux tiers de la noue. Minimum - 1 m du début du surplomb. Pour chaque mètre carré de vallée, il devrait y avoir 250 à 300 W de puissance.

Sur les zones planes du toit, un chauffage est installé pour le fragment de toit situé directement devant la zone de chalandise. De cette façon, l’eau de fonte s’écoulera librement dans le tuyau.

Le long du bord de la corniche, le fil est posé en forme de serpent. Le pas du serpent pour les toits souples est de 35 à 40 cm ; sur les toits durs, il est constitué d'un multiple du motif.La longueur des boucles est choisie de manière à ce qu'il n'y ait pas de zones froides sur la surface chauffée, sinon de la glace se formerait ici. Le câble est posé sur la ligne de séparation des eaux le long de la ligne goutte à goutte. Il peut s'agir de 1 à 3 threads, le choix est fait en fonction de la conception du système.

Le câble chauffant est installé à l’intérieur des gouttières. Habituellement, deux fils sont posés ici, la puissance est choisie en fonction du diamètre de la gouttière. Un noyau chauffant est posé à l’intérieur des gouttières. Une attention particulière doit être portée aux sorties de tuyaux et aux entonnoirs. Cela nécessite généralement un chauffage supplémentaire.

Technologie du système de chauffage

Nous vous suggérons d'étudier les instructions détaillées pour installer de vos propres mains un système de chauffage pour le toit et les gouttières. Le processus d'installation d'un système de chauffage pour gouttières comprend un certain nombre d'étapes standards :

Tout d'abord, nous décrivons les endroits où le câble sera posé. Il est important de prendre en compte tous les rebondissements et leur complexité. Si l'angle de rotation est trop fort, il est recommandé de couper le câble en morceaux de la longueur requise puis de les relier à l'aide de raccords.

Lors du marquage, inspectez soigneusement la base. Il ne doit y avoir aucune saillie ni coin pointu, sinon l'intégrité du câble sera menacée.

À l'intérieur des gouttières, le câble est fixé avec un ruban de montage spécial. Il est fixé sur le fil. Il est conseillé de choisir un ruban le plus résistant possible.

Le câble résistif est fixé avec du ruban adhésif tous les 0,25 m, le câble autorégulant - tous les 0,5 m. Chaque bande de ruban adhésif est en outre fixée avec des rivets. Leurs sites d'installation sont traités avec du mastic.

Pour installer le câble, utilisez un ruban de montage spécial. Aucune autre fixation n’est recommandée. Des rivets, du mastic ou de la mousse de polyuréthane sont utilisés pour fixer le ruban.

À l’intérieur des gouttières, le même ruban d’installation ou gaine thermorétractable est utilisé pour fixer le câble. Pour les pièces dont la longueur dépasse 6 m, un câble métallique est également utilisé. Un câble y est attaché pour retirer la charge portante de ce dernier.

À l'intérieur des entonnoirs, le câble chauffant est fixé avec du ruban adhésif et des rivets. Sur le toit - sur du ruban de montage collé au mastic ou sur de la mousse de montage.

Note importante des experts. Il peut sembler que l'adhérence du matériau de toiture au mastic ou à la mousse ne soit pas suffisante pour établir une connexion fiable.Cependant, il est strictement interdit de faire des trous pour des rivets sur le matériau de toiture. Au fil du temps, cela entraînera inévitablement des fuites et la toiture deviendra inutilisable.

Nous choisissons un emplacement pour les boîtiers de distribution et les installons. Ensuite, nous appelons et mesurons avec précision la résistance d'isolement de toutes les sections résultantes. Nous mettons les capteurs du thermostat en place, mettons les fils d'alimentation et de signal. Chaque capteur est un petit appareil doté d'un fil, la longueur de ce dernier peut être ajustée. Les détecteurs sont placés à des endroits strictement définis.

Certaines zones du système nécessitent un chauffage accru. Plus de câble est installé ici. Ces zones comprennent l'entonnoir de vidange où la glace peut s'accumuler

Par exemple, un emplacement est sélectionné pour un capteur de neige sur le toit d'une maison, un détecteur d'eau est sélectionné au point le plus bas de la gouttière. Nous effectuons tous les travaux selon les instructions du fabricant. Nous connectons les détecteurs au contrôleur. Si le bâtiment est grand, les capteurs peuvent être regroupés en groupes, qui sont ensuite connectés un par un à un contrôleur commun.

Ensuite, nous préparons l'endroit où le système de contrôle automatique sera installé. Il s'agit le plus souvent d'un tableau de distribution situé à l'intérieur du bâtiment. Le contrôleur et le groupe de protection sont installés ici.

Selon le type de contrôleur, les nuances de son installation peuvent varier légèrement. Cependant, dans tous les cas, il disposera de bornes pour connecter les détecteurs, les câbles chauffants et pour l'alimentation électrique.

L'image montre que le câble est fixé dans un état « suspendu ». Au fil du temps, une violation de l'installation entraînera inévitablement sa casse et la panne du système de chauffage

Nous installons le groupe de protection, puis mesurons la résistance des câbles précédemment installés.Vous devez maintenant tester l'arrêt automatique de sécurité pour savoir dans quelle mesure il remplit ses fonctions.

Si tout est en ordre, nous programmons le thermostat et mettons le système en service.

Erreurs typiques lors de l'installation d'un système

Les installateurs expérimentés identifient les erreurs typiques qui sont souvent commises par ceux qui installent eux-mêmes le chauffage des gouttières pour la première fois :

1. Erreurs de conception. Le plus courant consiste à ignorer les caractéristiques d’un toit particulier. Lors de la conception, aucune attention n'est accordée aux bords froids, aux zones chaudes, aux zones de déversoir, etc. En conséquence, la glace continue de se former sur certaines zones du toit.
2. Erreurs de fixation du câble chauffant : un fil mobile « accroché » à un ruban de montage, des trous dans le toit pour les fixations, l'utilisation d'un ruban destiné à l'installation d'un plancher chauffant sur le toit.
3. Installation de pinces en plastique destinées à un usage intérieur comme fixations. Lorsqu’ils sont exposés aux rayons ultraviolets, ils deviennent cassants et s’effondrent en moins d’un an.
4. Accrocher un câble chauffant dans une évacuation sans fixation supplémentaire à un câble. Conduit à la rupture des fils en raison de la dilatation thermique et de la gravité de la glace.
5. Installation de câbles électriques non destinés à être installés sur le toit. En conséquence, une rupture d'isolation se produit, ce qui menace de provoquer un choc électrique.

Les erreurs incluent la connexion câble chauffant dans les zones où son utilisation n'est pas requise. Son travail sera inutile et le propriétaire devra le payer.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Des informations intéressantes sur les câbles chauffants et des conseils utiles pour leur installation sont présentées dans les vidéos suivantes.

Caractéristiques du câble chauffant autorégulant :

Comment assembler soi-même un système de chauffage de gouttière :

Installation d'un système de chauffage d'assemblage industriel :

La pratique montre que par temps froid, il est nécessaire de chauffer les gouttières. Cela permet de se débarrasser de la glace et garantit une protection contre la fonte soudaine des neiges. Vous pouvez mettre en place un tel système vous-même.

Le plus difficile sera de le calculer et de sélectionner les zones où vous devrez poser le câble chauffant. Cette partie des travaux peut être confiée à des professionnels. Après avoir reçu les calculs et la conception, l'installation ultérieure est facile à mettre en œuvre de manière indépendante.

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