Кровни системи за одлеђивање

Механизам формирања леда

Фиг. 1
Формирање леда и ледене кости на топлом крову (ДЕ-ВИ):
1 – снег;
2 – вода;
3 – лед;
4 – проток топлоте

Падавине у облику снега, које се налазе на крову, не представљају никакву опасност. Међутим, ако се створе услови да се снег топи под утицајем било ког извора топлоте, претвара се у воду. Ако настала отопљена вода нема начина да брзо напусти кров, на почетку одговарајуће негативне температуре смрзава се, претварајући се у лед. Пошто су услови за топљење леда и снега различити, уз следеће краткотрајно деловање извора топлоте није могуће топити се, већ напротив, до повећања леденог чепа. Такав механизам формирања леда може довести до стварања иколица дугих неколико метара и тешких стотина килограма..

Извори топлоте су:

• Атмосферска топлина. Ако дневне температуре ваздуха флуктуирају са амплитудом која достиже 15 ° Ц, а онда са флуктуацијама у опсегу +3 0: +5 ° Ц током дана и -6 0: -10 ° Ц ноћу, стварају се најповољнији услови за формирање леда. У пролеће им можете додати сунчево зрачење. Иако површине снега и леда одражавају већину зрачења на њих, чак и мали премаз од прљавштине драстично повећава коефицијент апсорпције. Поред тога, изложена подручја крова брзо се загревају, а одлеђивање долази са унутрашње стране слоја. Стога је формирање леда у пролеће увек интензивније него у јесен..
• Инхерентно расипање топлоте на крову. Расипање топлоте се одвија на било којем крову. То се у најмању руку дешава на крововима са вентилираним поткровљем. Међутим, недавно раширена употреба поткровљеног простора за становање (поткровље), или као технички под (где је инсталиран велики број снажне опреме за грејање, вентилацију и климатизацију) драматично мења захтеве за кровном конструкцијом. Недовољно ефикасна топлотна изолација доводи до чињенице да испод површине снега који лежи на крову (што је добар топлотни изолатор) долази до сталног топљења снега, а тај се процес дешава на целој површини крова. Такви кровови се могу назвати топлим. Карактерише их формирање леда у ширем распону температура ваздуха, што заправо може значити опасност од стварања иколе током готово читаве хладне сезоне..

Данас је најчешћи начин борбе против стварања леда употреба система против залеђивања на бази грејних каблова..

Системи против залеђивања засновани на грејним кабловима

Сл. 2
Примена грејног кабла за грејање кабла

Увођење система против залеђивања на основу грејних каблова, подложних правилном дизајну, узимајући у обзир карактеристике дизајна крова, омогућава потпуно уклањање формирања леда по релативно ниским ценама и безначајној потрошњи енергије, а такође и обезбеђивање оперативности организованог система одводње у пролећном и јесенском периоду.

Сл. 3
Уградња грејних каблова

Рад система против залеђивања на температурама испод -18 ° …- 20 ° Ц обично није потребан. Прво, на таквим температурама формирање леда се не одвија првим механизмом, а количина влаге по другом се нагло смањује. Друго, под тим условима, количина падавина у облику снега такође се смањује..

Треће, потребна је велика електрична енергија за топљење снега и уклањање влаге на довољно дугом путу..

Приликом инсталирања система мора се имати на уму да пројектант мора осигурати да вода која се појави као резултат „рада“ система има слободан пут потпуне дренаже са крова..

Сл. 4
Пример грејања долине.
1 – Стега
2- део за грејање
3 – носач
4 – бакрена трака

Постоје и ограничења за капацитет грејног дела система, утврђена на основу праксе, чије непоштовање доводи до неефикасног рада опреме у наведеном температурном опсегу, а значајан вишак потоњег доводи само до прекомерне потрошње електричне енергије без икаквог побољшања у раду система.

Ови укључују:

• специфична снага грејних каблова инсталираних на водоравним деловима крова. Укупна специфична снага по јединици површине грејаног дела (пладањ, жлеб итд.) Мора бити најмање 180-250 В / м2;
• специфична снага грејног кабла у олуцима – одговара најмање 25-30 В / по метру дужине олука и повећава се како се олук продужава на 60-70 В / м.

Све горе наведено омогућава нам неколико закључака:

• Системи против залеђивања углавном „раде“ само током пролећне и јесење сезоне, као и током одмрзавања. „Рад“ система у хладном периоду (-15 ° …- 20 ° С) није само непотребан, већ може бити и штетан.
• Систем мора бити опремљен сензором температуре и одговарајућим специјализованим термостатом, који се више може назвати мини метеоролошком станицом. Мора контролирати рад система и дозволити могућност подешавања температурних параметара узимајући у обзир специфичне карактеристике климатске зоне, локацију и број спратова зграде..
• Грејни каблови морају бити постављени дуж целог пута отопљене воде, почевши од водоравних олука и лежишта, а завршавајући са излазима из олука, а ако постоје улази у одводне канализације, до колектора испод дубине смрзавања..
• Неопходно је да се придржавају стандарда за инсталирани капацитет грејних каблова за различите делове система – хоризонталне фиоке и олуци, вертикални одводи.

Типична, конструктивна решења

Главни задаци у дизајнирању кровних система за заштиту од залеђивања су да учине ефикасним, релативно јефтиним и примењују такве методе причвршћивања да не би оштетили веома критичне компоненте крова и не би покварили изглед зграде. У овом случају, мјеста причвршћивања морају бити поуздана, издржљива и не оштетити омотач гријаћих каблова.

Један од основних принципа за дизајн затварача је употреба истих материјала као и за кров, или компатибилни са њима..

Сл. 4
Грејни снежни џеп

У фиг. 4,5,6 приказује примере полагања грејних и дистрибутивних каблова на разним (најчешће) кровним чворовима. Пре свега, они се односе на кровове прекривене поцинкованим гвожђем, бакреним лимом и металним плочицама..

Треба напоменути да се за не оштећујуће каблове за грејање меких кровова користе посебне методе. На широко кориштеним лежиштима за задржавање и уклањање снега врло је препоручљиво положити грејне каблове у бетон (или цементно-песковити естрих). То, осим што штити кабл од оштећења, значајно повећава ефикасност грејања због коришћења резервоара за топлоту у бетону.

Слика 6
Загријавање жлијеба гријаним лијевком

Безбедносни захтеви

Основни захтеви постављају се у погледу пожара и електричне сигурности.

Да би их задовољило, мора бити испуњено неколико услова:

• систем мора да садржи само грејне каблове са одговарајућим сертификатима, укљ. потребна је потврда о противпожарној сигурности. Обично су то незапаљиви или незапаљиви каблови. За употребу у системима против залеђивања потребне су препоруке произвођача;
• грејни део система мора бити опремљен РЦД-ом или диференцијалним прекидачем са струјом цурења не већом од 30мА (за захтеве електричне сигурности – 10мА);
• сложени системи против залеђивања морају бити подељени у засебне секције са струјама цурења у сваком делу које не прелазе горње вредности.

Грејни каблови великих произвођача поседују све потребне сертификате и више пута су тестирани као део система против залеђивања.

Тестирање и процена перформанси

Тестови за заштиту од залеђивања могу се поделити у две групе: прихватне и периодичне.

Рутинска испитивања обично започињу испитивањем отпорности изолације грејних и дистрибутивних каблова. РЦД (или дифавтомати) се тестирају. Израђују се одговарајући протоколи са одређеним вредностима. Најинформативнији су тестови перформанси током којих се проверава ефикасност система..

Треба напоменути да системи против залеђивања нису тренутни системи. Дизајнирани су да раде у стању приправности и укључују се одмах када се појаве падавине. Ако се систем није укључио на почетку сезоне, а слој снега се нагомилао на крову, требаће од 6 сати до дана да га уклоните.

Постоје потешкоће када је систем пуштен у рад у топлој сезони. У исто време проверава се правилно функционисање управљачке опреме, симулирају се сигнали са сензора, прелази систем у режим укључивања терета, искључивања лежишта, а затим искључивања одвода..

Периодични тестови се по правилу обављају почетком јесени како би се проверило техничко стање система и припремило га за рад. Пре свега, проверава се отпор изолације да се утврде оштећена подручја. Затим се проверава стање опреме, врши се њено пробно пребацивање. Након провере поставки термостата, систем се укључује и остаје у стању приправности..

Хидрофобне композиције против залеђивања

Хидрофобне композиције против залеђивања не спречавају стварање леда, али омогућавају брзо спуштање новоформираног воденог леда током понављаних циклуса замрзавања и одмрзавања, спречавајући да се формира у велике ледене иколе и капље.

Такве хидрофобне смеше наносе се на метал, бетон и друге подлоге руком, четком, ваљком или распршивачем на чистим, сувим и без прашине површина без рђе, уља, масти итд. Састави се очврсну на температурама изнад +5 0С.

Према Међународној академији за хладноћу (МАКС), сила адхезије воденог леда са грађевинским кровним материјалима је врло велика (челик 3 – више од 0,16 МПа, бетон – више од 0,22 МПа), током тестова повлачења унутрашња структура леда је уништена, а њени остаци су чврсто остали на површини материјала. У исто време, адхезивна чврстоћа леда обложеног композицијом против залеђивања скоро да потпуно недостаје и мања је од 0,22 МПа.

Премази против залеђивања су водоотпорни, против корозије, еколошки прихватљиви, имају високу чврстоћу и еластичност, задржавају висока физичка и механичка својства у широком температурном опсегу и отпорни су на УВ зрачење и таложење.