Sustavi za odmrzavanje krova

Mehanizam formiranja leda

Sl. 1
Formiranje leda i ledene kosti na toplom krovu (DE-VI):
1 – snijeg;
2 – voda;
3 – led;
4 – protok topline

Oborine u obliku snijega, biti na krovu, ne predstavljaju nikakvu opasnost. Međutim, ako se stvore uvjeti da se snijeg topi pod utjecajem bilo kojeg izvora topline, pretvara se u vodu. Ako nastala otopljena voda nema načina da brzo napusti krov, kad dođe do odgovarajuće negativne temperature, ona se smrzava, pretvarajući se u led. Budući da su uvjeti za topljenje leda i snijega različiti, uz sljedeće kratkotrajno djelovanje izvora topline nije moguće rastopiti, već, naprotiv, do povećanja ledenog čepa. Takav mehanizam stvaranja leda može dovesti do stvaranja ikolica dugih nekoliko metara i teških stotina kilograma..

Izvori topline su:

Atmosferska toplina. Ako dnevne temperature zraka fluktuiraju s amplitudom koja doseže 15 ° C, a onda s fluktuacijama u području +3 0: +5 ° C tijekom dana i -6 0: -10 ° C noću, stvaraju se najpovoljniji uvjeti za stvaranje leda. U proljeće im možete dodati sunčevo zračenje. Iako površine snijega i leda odražavaju većinu zračenja na njima, čak i mali premaz od prljavštine drastično povećava koeficijent apsorpcije. Osim toga, izložena područja krova brzo se zagrijavaju, a otapanje dolazi s unutarnje strane sloja. Stoga je formiranje leda u proljeće uvijek intenzivnije nego u jesen..

Svojstvena raspodjela topline na krovu. Rasipanje topline događa se na bilo kojem krovu. To se događa minimalno na krovovima s ventiliranim potkrovljem. Međutim, nedavno raširena upotreba potkrovljenog prostora za stanovanje (potkrovlje), ili kao tehnički pod (na kojem je instaliran veliki broj snažne opreme za grijanje, ventilaciju i klimatizaciju) dramatično mijenja zahtjeve za krovnom konstrukcijom. Nedovoljno učinkovita toplinska izolacija dovodi do činjenice da ispod površine snijega koji leži na krovu (što je dobar toplinski izolator) dolazi do stalnog topljenja snijega, a taj se proces događa na cijeloj površini krova. Takvi se krovovi mogu nazvati toplim. Karakterizira ih formiranje leda u širem rasponu temperatura zraka, što u stvari može značiti opasnost od stvaranja ikole tijekom gotovo cijele hladne sezone..

Danas je najčešći način borbe protiv stvaranja leda upotreba sustava protiv zaleđivanja na osnovi grijaćih kabela..

Sustavi protiv zaleđivanja temeljeni na grijaćim kablovima

Sl. 2
Primjena sustava za odmrzavanje kabela grijanja

Uvođenje sustava protiv zaleđivanja na bazi grijaćih kabela, uz primjeren dizajn, uzimajući u obzir karakteristike krovne konstrukcije, omogućuje vam potpuno uklanjanje stvaranja leda po relativno niskim cijenama i beznačajnom potrošnjom energije, a također osigurava operativnost organiziranog sustava odvodnje u proljetnom i jesenskom razdoblju.

Sl. 3
Ugradnja grijaćih kabela

Rad sustava protiv zaleđivanja na temperaturama nižim od -18 ° …- 20 ° C obično nije potreban. Prvo, pri takvim temperaturama formiranje leda ne odvija se prvim mehanizmom, a količina vlage po drugom se naglo smanjuje. Drugo, u tim se uvjetima smanjuje i količina oborina u obliku snijega..

Treće, potrebna je velika električna energija za otapanje snijega i uklanjanje vlage na dovoljno dugom putu..

Prilikom instaliranja sustava mora se imati na umu da dizajner mora osigurati da voda koja se pojavljuje kao rezultat “rada” sustava ima slobodan put potpune odvodnje s krova..

Sl. 4
Primjer grijanja doline.
1 – stezaljka
2- dio grijanja
3 – nosač
4 – bakrena traka

Postoje i ograničenja za kapacitet grijaćeg dijela sustava, utvrđena na temelju prakse, čije nepoštivanje dovodi do neučinkovitog rada opreme u navedenom temperaturnom rasponu, a značajan višak potonjeg dovodi samo do prekomjerne potrošnje električne energije bez ikakvih poboljšanja u radu sustava..

To uključuje:

specifična snaga grijaćih kabela postavljenih na vodoravne dijelove krova. Ukupna specifična snaga po jedinici površine grijanog dijela (pladanj, žlijeb itd.) Mora biti najmanje 180-250 W / m2;

specifična snaga kabela za grijanje u olucima – odgovara najmanje 25-30 W / po metru duljine oluka i povećava se produljenjem oluka do 60-70 W / m.

Sve gore navedeno omogućuje nam da izvučemo nekoliko općih zaključaka:

Sustavi protiv zaleđivanja uglavnom “rade” samo tijekom proljetne i jesenske sezone i tijekom odmrzavanja. “Rad” sustava u hladnom razdoblju (-15 ° …- 20 ° C) nije samo nepotreban, već može biti i štetan.

Sustav mora biti opremljen senzorom temperature i odgovarajućim specijaliziranim termostatom, što se može nazvati mini meteorološkom stanicom. Mora kontrolirati rad sustava i dopustiti mogućnost podešavanja temperaturnih parametara uzimajući u obzir specifične karakteristike klimatske zone, položaj i broj katova zgrade..

Grijaći kabeli trebaju biti postavljeni duž cijelog puta otopljene vode, počevši od vodoravnih oluka i pladnjeva, završavajući izlazima iz oluka, a ako postoje ulazi u odvodnu kanalizaciju, do kolektora ispod dubine smrzavanja.

Potrebno je udovoljiti standardima za instalirani kapacitet grijaćih kabela za različite dijelove sustava – vodoravne ladice i oluci, okomiti oluci.

Tipična, konstruktivna rješenja

Glavni zadaci u dizajniranju krovnih sustava za zaleđivanje su učinkoviti, relativno jeftini i primjena takvih načina pričvršćivanja koji ne bi oštetili vrlo kritične dijelove krova i ne bi pokvarili izgled zgrade. U ovom slučaju, točke pričvršćivanja moraju biti pouzdane, trajne i ne oštećivati ​​omotač grijaćih kabela.

Jedno od osnovnih načela dizajniranja pričvršćivača je uporaba istih materijala kao i za krov, ili kompatibilna s njima..

Sl. 4
Džep s grijanim snijegom

U fig. 4,5,6 prikazuje primjere polaganja grijaćih i distribucijskih kabela na raznim (najčešće) krovnim čvorovima. Prije svega, odnose se na krovove prekrivene pocinčanim željezom, bakrenim limom i metalnim pločicama..

Valja napomenuti da se za ne oštećujuće kabele za grijanje mekih krovova koriste posebne metode. Na široko rasprostranjenim ladicama za zadržavanje i uklanjanje snijega, preporučljivo je položiti grijaće kabele u beton (ili cementno-pijesak estrih). To, osim što štiti kabel od oštećenja, značajno povećava učinkovitost grijanja zbog korištenja svojstava skladištenja topline betona.

Sl. 6
Grijanje žlijeba grijanim lijevkom

Sigurnosni zahtjevi

Osnovni zahtjevi postavljaju se u pogledu požara i električne sigurnosti.

Za njihovo zadovoljavanje mora biti ispunjeno nekoliko uvjeta:

sustav mora uključivati ​​samo grijaće kabele s odgovarajućim certifikatima, uklj. potrebna je potvrda o požarnoj sigurnosti. Obično su to nezapaljivi ili nezapaljivi kabeli. Za uporabu u sustavima protiv zaleđivanja potrebne su preporuke proizvođača;

grijaći dio sustava mora biti opremljen RCD-om ili diferencijalnim prekidačem struje nepropusne struje ne većom od 30mA (za potrebe električne sigurnosti – 10mA);

složeni sustavi protiv zaleđivanja moraju se podijeliti u zasebne odjeljke, pri čemu struja propuštanja u svakom dijelu ne prelaze gornje vrijednosti.

Grijaći kablovi velikih proizvođača imaju sve potrebne certifikate i višestruko su testirani kao dio sustava protiv zaleđivanja.

Ispitivanje i evaluacija performansi

Ispitivanja sustava protiv zaleđivanja mogu se podijeliti u dvije skupine: prihvatne i periodične.

Rutinska ispitivanja obično započinju ispitivanjem otpornosti izolacije grijaćih i distribucijskih kabela. RCD-i (ili difavtomati) se testiraju. Izrađuju se odgovarajući protokoli s određenim vrijednostima. Najinformativniji su testovi učinkovitosti tijekom kojih se provjerava učinkovitost sustava..

Treba napomenuti da sustavi protiv zaleđivanja nisu trenutačni sustavi. Dizajnirani su da rade u stanju pripravnosti i uključe se odmah kad nastanu oborine. Ako se sustav nije uključio na početku sezone, a na krovu se nagomilao sloj snijega, trebat će mu 6 sati dnevno.

Postoje problemi kada stavljate sustav u toplu sezonu. Istodobno se provjerava pravilno funkcioniranje upravljačke opreme, simuliraju se signali od senzora, provjerava se prijelaz sustava u način uključivanja tereta, isključivanje ladica, a zatim isključivanje odvoda..

Periodična ispitivanja se u pravilu provode početkom jeseni kako bi se provjerilo tehničko stanje sustava i pripremilo ga za rad. Prije svega, provjerava se otpornost izolacije kako bi se utvrdila oštećena područja. Zatim se provjerava stanje opreme, provodi se njezino ispitno prebacivanje. Nakon provjere postavki termostata, sustav se uključuje i ostaje u stanju pripravnosti..

Hidrofobni pripravci protiv zaleđivanja

Hidrofobni pripravci protiv zaleđivanja ne sprečavaju stvaranje leda, ali omogućuju brzo spuštanje novostvorenog vodenog leda tijekom opetovanih ciklusa zamrzavanja i odmrzavanja, sprječavajući ga da se formira u velike ledene ikole i kaplje.

Ove hidrofobne smjese nanose se na metal, beton i druge podloge ručno, četkom, valjkom ili raspršivanjem na čistim, suhim i bez prašine površinama bez hrđe, ulja, masti itd. Sastavi se stvrdnjavaju pri temperaturama iznad +5 0S.

Prema Međunarodnoj hladnoj akademiji (MAX), sila adhezije vodenog leda s građevinskim krovnim materijalima vrlo je velika (čelik 3 – više od 0,16 MPa, beton – više od 0,22 MPa), tijekom ispitnih testova uništena je unutarnja struktura leda, a njegovi ostaci su čvrsto ostao na površini materijala. U isto vrijeme, ljepljiva čvrstoća leda obloženog pripravkom protiv zaleđivanja gotovo u potpunosti ne postoji i manja je od 0,22 MPa.

Premazi protiv zaledjivanja su vodootporni, protiv korozije, ekološki prihvatljivi, imaju visoku čvrstoću i elastičnost, zadržavaju visoka fizička i mehanička svojstva u širokom temperaturnom rasponu i otporni su na UV zračenje i oborine.