Systémy odmrazovania striech

Mechanizmus tvorby ľadu

Obr
Tvorba ľadu a rampouchov na teplej streche (DE-VI):
1 – sneh;
2 – voda;
3 – ľad;
4 – tepelný tok

Zrážky vo forme snehu na streche nepredstavujú žiadne nebezpečenstvo. Ak sa však vytvoria podmienky na to, aby sa sneh topil pod vplyvom akéhokoľvek zdroja tepla, premení sa na vodu. Ak vytvorená roztavená voda nemôže rýchlo opustiť strechu, keď sa dosiahne zodpovedajúca záporná teplota, zamrzne a zmení sa na ľad. Pretože podmienky topenia (a rýchlosť topenia) ľadu a snehu sú rôzne, pri nasledujúcom krátkodobom pôsobení zdroja tepla nie je možné topiť, ale naopak zvyšovať ľadovú zátku. Takýto mechanizmus tvorby ľadu môže viesť k tvorbe cencúľ dlhých desať metrov a vážiť stovky kilogramov..

Zdroje tepla sú:

• Atmosférické teplo. Ak denné teploty vzduchu kolíšu s amplitúdou dosahujúcou 15 ° C, potom s fluktuáciami v rozmedzí +3 0: +5 ° C počas dňa a -6 0: -10 ° C v noci sa vytvoria najpriaznivejšie podmienky na tvorbu ľadu. Na jar im môžete pridať slnečné žiarenie. Aj keď povrchy snehu a ľadu odrážajú väčšinu žiarenia, ktoré na nich dopadá, aj malý povlak nečistôt dramaticky zvyšuje absorpčný koeficient. Okrem toho sa exponované oblasti strechy rýchlo zahrievajú a z vnútornej strany vrstvy dochádza k rozmrazovaniu. Preto je tvorba ľadu na jar vždy intenzívnejšia ako na jeseň..
• Vlastný odvod tepla zo strechy. Na akejkoľvek streche dochádza k rozptylu tepla. To sa stáva na strechách s vetraným podkrovím na minime. Nedávno rozšírené využitie podkrovného priestoru na bývanie (podkrovie) alebo ako technické podlažie (kde je nainštalované veľké množstvo výkonného zariadenia na vykurovanie, vetranie a klimatizáciu) však dramaticky mení požiadavky na konštrukciu strechy. Nedostatočne účinná tepelná izolácia vedie k tomu, že pod povrchom snehu ležiaceho na streche (čo je dobrý tepelný izolátor) dochádza k konštantnému kvapkajúcemu topeniu snehu a k tomuto procesu dochádza na celej ploche strechy. Takéto strechy sa dajú nazývať teplé. Vyznačujú sa tvorbou ľadu v širšom rozmedzí teplôt vzduchu, čo v skutočnosti môže znamenať nebezpečenstvo tvorby cencúľ počas takmer celého chladného obdobia..

V súčasnosti je najbežnejším spôsobom boja proti tvorbe ľadu použitie systémov ochrany proti námraze založených na vykurovacích kábloch..

Systémy proti zamrznutiu založené na vykurovacích kábloch

Obr
Použitie systému odmrazovania vykurovacích káblov

Zavedenie systémov ochrany proti námraze založených na vykurovacích kábloch, ktoré sú predmetom riadneho návrhu, pričom sa zohľadňujú zvláštnosti návrhu strechy, umožňuje úplne vylúčiť tvorbu ľadu pri relatívne nízkych cenách a nevýznamnej spotrebe energie a tiež zabezpečiť funkčnosť organizovaného drenážneho systému v jarnom a jesennom období..

Obr
Inštalácia vykurovacích káblov

Prevádzka systémov ochrany proti námraze pri teplotách pod -18 ° …- 20 ° C zvyčajne nie je potrebná. Po prvé, pri takých teplotách nedochádza k vytvoreniu ľadu prvým mechanizmom a množstvo vlhkosti druhým teplom prudko klesá. Po druhé, za týchto podmienok klesá aj množstvo zrážok vo forme snehu..

Po tretie, na topenie snehu a odstraňovanie vlhkosti na dostatočne dlhej ceste je potrebná veľká elektrická energia..

Pri inštalácii systému treba pamätať na to, že projektant musí zabezpečiť, aby voda, ktorá sa objaví v dôsledku „prevádzky“ systému, bola voľnou cestou na úplné odvádzanie vody zo strechy..

Obr
Príklad vykurovania údolia.
1 – svorka
2 – Vykurovacia sekcia
3 – Konzola
4 – Medený pás

Existujú aj obmedzenia kapacity vykurovacej časti systémov, stanovené na základe praxe, ktorých nedodržanie vedie k neúčinnej prevádzke zariadenia v špecifikovanom teplotnom rozsahu a jeho významné prekročenie vedie iba k nadmernej spotrebe elektrickej energie bez akéhokoľvek zlepšenia prevádzky systému..

Tie obsahujú:

• merná sila vykurovacích káblov inštalovaných na vodorovných častiach strechy. Celkový špecifický výkon na jednotku plochy vyhrievanej časti (podnos, sklz atď.) Musí byť najmenej 180 – 250 W / m2;
• merný výkon vykurovacieho kábla v odkvapoch – zodpovedá najmenej 25 – 30 W / meter dĺžky odkvapov a zvyšuje sa s predlžovaním odkvapov na 60 – 70 W / m.

Všetky vyššie uvedené nám umožňujú vyvodiť niekoľko všeobecných záverov:

• Systémy proti zamrznutiu vo všeobecnosti „fungujú“ iba počas jarných a jesenných období a počas rozmrazovania. „Prevádzka“ systému v chladnom období (-15 ° …- 20 ° C) je nielen zbytočná, ale môže byť škodlivá..
• Systém musí byť vybavený snímačom teploty a zodpovedajúcim špecializovaným termostatom, ktorý sa dá skôr nazvať mini meteorologická stanica. Musí kontrolovať činnosť systému a musí umožňovať úpravu teplotných parametrov, berúc do úvahy špecifické vlastnosti klimatickej zóny, umiestnenie a počet podlaží budovy..
• Vykurovacie káble musia byť inštalované pozdĺž celej dráhy topenej vody, počínajúc horizontálnymi žľabmi a žľabmi až po výstupy z žľabov, a ak sú vchody do dažďových kanálov, až po kolektory pod hĺbkou zamrznutia..
• Je potrebné dodržať normy pre inštalovaný výkon vykurovacích káblov pre rôzne časti systému – horizontálne žľaby a žlaby, zvislé žlaby..

Typické konštruktívne riešenia

Hlavnými úlohami pri navrhovaní strešných systémov proti zamrznutiu sú účinné a relatívne lacné a uplatňovať také metódy upevnenia, ktoré by nepoškodili veľmi kritické komponenty strechy a nenarušili vzhľad budovy. V tomto prípade musia byť upevňovacie body spoľahlivé, trvanlivé a nesmú poškodiť plášť vykurovacích káblov.

Jedným zo základných princípov navrhovania spojovacích prvkov je použitie rovnakých materiálov ako pre strechu alebo s nimi kompatibilné..

Obr
Vyhrievané vrecko na sneh

Na obr. 4,5,6 ukazuje príklady ukladania vykurovacích a rozvodných káblov na rôzne (najbežnejšie) šikmé strešné uzly. V prvom rade sa to týka striech pokrytých pozinkovaným železom, medených plechov a kovových obkladov..

Je potrebné poznamenať, že pre nepoškodzujúce sa vykurovacie káble mäkkých striech sa používajú špeciálne metódy. Na rozšírené zásobníky na zadržiavanie snehu a odstraňovanie snehu sa odporúča položiť vykurovacie káble do betónu (alebo cementového piesku). Tým sa okrem ochrany kábla pred poškodením významne zvyšuje účinnosť ohrevu vďaka použitiu tepelne akumulačných vlastností betónu.

Obr
Odkvapové kúrenie s vyhrievaným lievikom

Bezpečnostné požiadavky

Základné požiadavky sú stanovené z hľadiska požiarnej a elektrickej bezpečnosti.

Na ich splnenie je potrebné splniť niekoľko podmienok:

• systém musí obsahovať iba vykurovacie káble s príslušnými certifikátmi, vrátane vyžaduje sa osvedčenie o požiarnej bezpečnosti. Zvyčajne sa jedná o nehorľavé alebo nehorľavé káble. Na použitie v systémoch proti námraze sa vyžadujú odporúčania výrobcu;
• vykurovacia časť systému musí byť vybavená RCD alebo diferenciálnym ističom so zvodovým prúdom nepresahujúcim 30 mA (pre požiadavky na elektrickú bezpečnosť – 10 mA);
• zložité systémy ochrany proti námraze sa musia rozdeliť do samostatných častí s únikovými prúdmi, pričom každá časť nesmie prekročiť vyššie uvedené hodnoty.

Vykurovacie káble od hlavných výrobcov majú všetky potrebné osvedčenia a boli opakovane testované ako súčasť systémov ochrany proti námraze.

Testovanie a hodnotenie výkonu

Testy systémov ochrany proti námraze sa dajú rozdeliť do dvoch skupín: akceptačné a periodické.

Rutinné skúšky sa zvyčajne začínajú skúšaním izolačného odporu vykurovacích a distribučných káblov. Testujú sa RCD (alebo difavtomaty). Príslušné protokoly sú vypracované so špecifickými hodnotami. Najinformatívnejšie sú výkonnostné testy, počas ktorých sa kontroluje účinnosť systému..

Je potrebné poznamenať, že systémy ochrany proti námraze nie sú okamžitými systémami. Sú navrhnuté tak, aby pracovali v pohotovostnom režime a okamžite sa zapnú, keď dôjde k zrážaniu. Ak bol systém zapnutý nie na začiatku sezóny a na streche sa nahromadila vrstva snehu, jeho odstránenie bude trvať 6 hodín až deň..

Problémy s umiestnením systému v teplom období. Súčasne sa kontroluje správna činnosť kontrolného zariadenia, simulujú sa signály zo senzorov, kontroluje sa prechod systému do režimu zapínania bremena, vypínania zásobníkov a vypínania odtokov..

Pravidelne sa na začiatku jesene vykonávajú pravidelné skúšky, aby sa skontroloval technický stav systému a pripravil sa na prevádzku. Najskôr sa skontroluje izolačný odpor, aby sa identifikovali poškodené oblasti. Potom sa skontroluje stav zariadenia a vykoná sa jeho testovacie prepnutie. Po kontrole nastavení termostatov sa systém zapne a zostane v pohotovostnom režime..

Hydrofóbne prostriedky proti námraze

Hydrofóbne prostriedky proti námraze nezabraňujú tvorbe ľadu, ale poskytujú rýchle uvoľnenie novovytvoreného vodného ľadu počas opakovaných cyklov zmrazenia a rozmrazenia, čím bránia jeho tvorbe na veľké ľadové rampouchy a kvapky..

Takéto hydrofóbne kompozície sa nanášajú na kov, betón a iné substráty rukou, štetcom, valčekom alebo striekaním na čisté, suché a bezprašné povrchy bez hrdze, oleja, mastnoty atď. Zmesi stvrdnú pri teplotách nad + 5 0С.

Podľa Medzinárodnej akadémie studených (MAX) je priľnavosť vodného ľadu k strešným materiálom budov veľmi vysoká (oceľ 3 – viac ako 0,16 MPa, betón – viac ako 0,22 MPa). Počas skúšok odtrhnutia bola vnútorná štruktúra ľadu zničená a jej zvyšky boli pevne zafixované. zostal na povrchu materiálov. Zároveň je priľnavosť ľadu potiahnutého prostriedkom proti mrazu takmer úplne neprítomná a je menšia ako 0,22 MPa..

Proti mrazové nátery sú vodeodolné, antikorózne, šetrné k životnému prostrediu, majú vysokú pevnosť a elasticitu, zachovávajú si vysoké fyzikálne a mechanické vlastnosti v širokom rozsahu teplôt, sú odolné proti UV žiareniu a atmosférickým zrážkam.