Sisteme De Dezghețare A Acoperișului

Sisteme De Dezghețare A Acoperișului
Sisteme De Dezghețare A Acoperișului

Video: Sisteme De Dezghețare A Acoperișului

Video: Sisteme De Dezghețare A Acoperișului
Video: CELE MAI POPULARE SISTEME DE OPERARE (2003-2019) 2024, Martie
Anonim

Mecanism de formare a gheții

Image
Image

Fig. 1

Formarea de gheață și gheață pe un acoperiș cald (DE-VI):

1 - zăpadă;

2 - apă;

3 - gheață;

4 - fluxul de căldură

Precipitațiile sub formă de zăpadă, fiind pe acoperiș, nu prezintă niciun pericol. Cu toate acestea, dacă se creează condiții pentru ca zăpada să se topească sub influența oricărei surse de căldură, aceasta se transformă în apă. Dacă apa topită formată nu are cum să părăsească rapid acoperișul, atunci când se instalează temperatura negativă corespunzătoare, aceasta îngheață și se transformă în gheață. Deoarece condițiile de topire (și viteza de topire) pentru gheață și zăpadă sunt diferite, cu următoarea acțiune pe termen scurt a sursei de căldură, este posibil să nu se topească, ci, dimpotrivă, o creștere a dopului de gheață. Acest mecanism de formare a gheții poate duce la formarea de ghețuri lungi de zeci de metri și cântărind sute de kilograme.

Sursele de căldură sunt:

  • Căldură atmosferică. Dacă temperaturile zilnice ale aerului fluctuează cu o amplitudine care ajunge la 15 ° C, atunci cu fluctuații în intervalul de +3 0: +5 ° C în timpul zilei și -6 0: -10 ° C noaptea, se creează cele mai favorabile condiții pentru formarea gheții. În primăvară, le puteți adăuga radiații solare. Deși suprafețele de zăpadă și gheață reflectă cea mai mare parte a radiației incidente asupra lor, chiar și o mică acoperire de murdărie mărește dramatic coeficientul de absorbție. În plus, zonele expuse ale acoperișului se încălzesc rapid, iar dezghețarea are loc din partea interioară a stratului. Prin urmare, formarea gheții în primăvară este întotdeauna mai intensă decât toamna.

    Disiparea inerentă a căldurii acoperișului. Disiparea căldurii are loc pe orice acoperiș. Acest lucru se întâmplă la minimum pe acoperișurile cu mansardă ventilată. Cu toate acestea, utilizarea recent răspândită a spațiului mansardei pentru locuit (mansardă) sau ca podea tehnică (unde este instalat un număr mare de echipamente puternice pentru încălzire, ventilație și aer condiționat) schimbă dramatic cerințele pentru structura acoperișului. Izolația termică insuficient de eficientă duce la faptul că sub suprafața zăpezii întinse pe acoperiș (care este un bun izolator termic) există o topire constantă prin picurare a zăpezii, iar acest proces are loc pe întreaga suprafață a acoperișului. Astfel de acoperișuri pot fi numite calde. Acestea se caracterizează prin formarea de gheață într-o gamă mai largă de temperaturi ale aerului,ceea ce ar putea însemna de fapt pericolul formării de ghețuri în cea mai mare parte a sezonului rece.

  • Astăzi, cea mai obișnuită modalitate de combatere a formării gheții este utilizarea sistemelor anti-îngheț pe bază de cabluri de încălzire.

    Sisteme anti-gheață bazate pe cabluri de încălzire

    Image
    Image

    Fig. 2

    Aplicarea unui sistem de dezghețare a cablurilor de încălzire

    Introducerea de sisteme anti-îngheț pe bază de cabluri de încălzire, cu condiția ca acestea să fie proiectate corespunzător, ținând seama de particularitățile designului acoperișului, poate elimina complet formarea de gheață la prețuri relativ mici și un consum nesemnificativ de energie și, de asemenea, poate asigura funcționarea sistemului de drenaj organizat în perioadele de primăvară și toamnă.

    Image
    Image

    Fig. 3

    Instalarea cablurilor de încălzire

    Funcționarea sistemelor anti-îngheț la temperaturi sub -18 ° … -20 ° C este de obicei inutilă. În primul rând, la astfel de temperaturi formarea gheții nu are loc prin primul mecanism și cantitatea de umiditate de către cel de-al doilea scade brusc. În al doilea rând, în aceste condiții, cantitatea de precipitații sub formă de zăpadă scade, de asemenea.

    În al treilea rând, topirea zăpezii și îndepărtarea umezelii pe o cale suficient de lungă necesită o energie electrică mare.

    La instalarea sistemului, trebuie avut în vedere faptul că proiectantul trebuie să se asigure că apa care apare ca rezultat al „funcționării” sistemului are o cale liberă de curgere completă de pe acoperiș.

    Image
    Image

    Fig. 4

    Un exemplu de încălzire a unei văi.

    1 - Clemă

    2- Secțiunea de încălzire

    3 - Suport

    4 - Banda de cupru

    Există, de asemenea, limite pentru capacitatea părții de încălzire a sistemelor, stabilite pe baza practicii, a căror nerespectare duce la funcționarea ineficientă a echipamentului în intervalul de temperatură specificat, iar un exces semnificativ al acestuia din urmă duce doar la consumul excesiv de energie electrică, fără nicio îmbunătățire a funcționării sistemului.

    Acestea includ:

    puterea specifică a cablurilor de încălzire instalate pe părțile orizontale ale acoperișului. Puterea specifică totală pe unitate de suprafață a piesei încălzite (tavă, jgheab etc.) trebuie să fie de cel puțin 180-250 W / m2; puterea specifică a cablului de încălzire din jgheaburi trebuie să fie de cel puțin 25-30 W / per metru de lungime a jgheabului și crește pe măsură ce jgheabul se prelungește la 60-70 W / m.

    Toate cele de mai sus ne permit să tragem mai multe concluzii generale:

  • Sistemele anti-înghețare „funcționează” în general numai în anotimpurile de primăvară și toamnă și în timpul dezghețurilor. „Funcționarea” sistemului în perioada rece (-15 ° … -20 ° C) nu este doar inutilă, dar poate fi dăunătoare.

    Sistemul trebuie să fie echipat cu un senzor de temperatură și un termostat specializat corespunzător, care poate fi numit mai degrabă o mini stație meteo. Acesta trebuie să controleze funcționarea sistemului și să permită posibilitatea ajustării parametrilor de temperatură ținând seama de caracteristicile specifice zonei climatice, locația și numărul de etaje ale clădirii.

    Cablurile de încălzire trebuie instalate de-a lungul întregii căi a apei topite, începând de la jgheaburi și tăvi orizontale și terminând cu ieșiri din jgheaburi și, dacă există intrări în canalele de ploaie, până la colectoare sub adâncimea de îngheț.

    Este necesar să se respecte standardele pentru capacitatea instalată a cablurilor de încălzire pentru diferite părți ale sistemului - tăvi și jgheaburi orizontale, jgheaburi verticale.

  • Soluții tipice, constructive

    Principalele sarcini în proiectarea sistemelor de acoperiș anti-gheață sunt de a-l face eficient, relativ ieftin și de a aplica astfel de metode de fixare care nu ar deteriora componentele foarte critice ale acoperișului și nu ar strica aspectul clădirii. În acest caz, punctele de fixare trebuie să fie fiabile, durabile și să nu deterioreze învelișul cablurilor de încălzire.

    Unul dintre principiile de bază ale proiectării elementelor de fixare este acela de a utiliza aceleași materiale ca și pentru acoperiș sau compatibile cu acestea.

    Image
    Image

    Fig. 4

    Buzunar de zăpadă încălzit

    În fig. 4, 5 și 6 prezintă exemple de așezare a cablurilor de încălzire și distribuție pe diferite noduri de acoperiș înclinate (cele mai frecvente). În primul rând, ele se referă la acoperișurile acoperite cu fier zincat, foi de cupru și țiglă metalică.

    Trebuie remarcat faptul că sunt utilizate metode speciale pentru cablurile de încălzire care nu deteriorează acoperișurile moi. Pe tăvile extinse de reținere a zăpezii și îndepărtarea zăpezii, este foarte recomandabil să puneți cabluri de încălzire într-o beton (sau șapă de ciment-nisip). Aceasta, pe lângă protejarea cablului împotriva deteriorării, crește semnificativ eficiența încălzirii datorită utilizării proprietăților de stocare a căldurii ale betonului.

    Image
    Image

    Fig. 6

    Încălzire cu jgheab cu pâlnie încălzită

    Cerințe de siguranță

    Principalele cerințe sunt impuse din punct de vedere al incendiului și al siguranței electrice.

    Pentru a le satisface, trebuie îndeplinite mai multe condiții:

    • sistemul trebuie să includă numai cabluri de încălzire cu certificate adecvate, incl. este necesar un certificat de securitate la incendiu. De obicei, acestea sunt cabluri necombustibile sau necombustibile. Pentru utilizare în sistemele anti-îngheț, sunt necesare recomandări ale producătorului;

      partea de încălzire a sistemului trebuie să fie echipată cu un RCD sau un întrerupător diferențial cu un curent de scurgere de cel mult 30mA (pentru cerințe de siguranță electrică - 10mA);

      sistemele anti-îngheț complexe trebuie împărțite în secțiuni separate cu curenți de scurgere în fiecare parte care nu depășesc valorile indicate mai sus.

    Cablurile de încălzire de la producătorii importanți au toate certificatele necesare și au fost testate în mod repetat ca parte a sistemelor anti-îngheț.

    Testarea și evaluarea performanței

    Testele sistemelor anti-îngheț pot fi împărțite în două grupe: testarea acceptării și testarea periodică.

    Testele de rutină încep de obicei cu testarea rezistenței la izolație a cablurilor de încălzire și distribuție. RCD-urile (sau difavtomatele) sunt testate. Sunt elaborate protocoale adecvate cu valori specifice. Cele mai informative sunt testele de performanță, în timpul cărora se verifică eficiența sistemului.

    Trebuie remarcat faptul că sistemele anti-gheață nu sunt sisteme instantanee. Acestea sunt proiectate pentru a funcționa în modul de așteptare și se aprind imediat când apar precipitații. Dacă sistemul a fost pornit nu la începutul sezonului și s-a acumulat un strat de zăpadă pe acoperiș, va dura timp de la 6 ore până la o zi pentru a-l scoate.

    Există dificultăți la punerea sistemului în sezonul cald. În același timp, se verifică buna funcționare a echipamentului de control, se simulează semnalele de la senzori, se verifică trecerea sistemului la modul de pornire a sarcinii, oprirea tăvilor și apoi oprirea canalelor de scurgere.

    Testele periodice sunt efectuate, de regulă, la începutul toamnei pentru a verifica starea tehnică a sistemului și a-l pregăti pentru funcționare. În primul rând, se verifică rezistența izolației pentru a identifica zonele deteriorate. Apoi se verifică starea echipamentului, se efectuează comutarea testului. După verificarea setărilor termostatelor, sistemul este pornit și rămâne în modul de așteptare.

    Compoziții hidrofobe anti-îngheț

    Compozițiile hidrofobe anti-îngheț nu împiedică formarea de gheață, dar asigură o coborâre rapidă a gheții de apă nou formate în timpul ciclurilor repetate de îngheț-dezgheț, împiedicându-l să se formeze în gheațe mari și picături.

    Aceste compoziții hidrofobe se aplică pe metal, beton și alte substraturi cu mâna, peria, rola sau spray-ul pe suprafețe curate, uscate și fără praf, fără rugină, ulei, grăsime etc. Compozițiile se întăresc la temperaturi peste +5 0С.

    Conform Academiei Internaționale a Frigului (MAX), forța de aderență a gheții de apă cu materiale de acoperiș pentru construcții este foarte mare (oțel 3 - mai mult de 0,16 MPa, beton - mai mult de 0,22 MPa), în timpul testelor de extragere, structura internă a gheții a fost distrusă, iar resturile sale au fost ferm a rămas la suprafața materialelor. În același timp, rezistența la aderență a gheții acoperite cu o compoziție anti-gheață este aproape complet absentă și este mai mică de 0,22 MPa.

    Acoperirile anti-îngheț sunt impermeabile, anticorozive, ecologice, au rezistență și elasticitate ridicate, păstrează proprietăți fizice și mecanice ridicate într-un interval larg de temperaturi, sunt rezistente la radiațiile UV și precipitațiile atmosferice.

    Recomandat: