INSTALACJE NAZIEMNE
Systemy przeciwoblodzeniowe stosowane są najczęściej na
parkingach, podjazdach samochodowych, chodnikach, schodach, rampach rozładunkowych
oraz na mostach i wiaduktach. Dla tego rodzaju instalacji trzeba na początku
dobrać odpowiednią moc grzewczą. Aby ją określić w przeliczeniu ma 1 m2
powierzchni konieczne jest uwzględnienie różnych czynników. Najważniejszymi
z nich to lokalizacja danego systemu, sposób wykonania oraz rodzaj stawianych
przed nim wymagań. W zależności od rodzaju ogrzewanej powierzchni i czasu
wymaganego do roztopienia śniegu i lodu przyjmuje się w Polsce moc rzędu od
200 ÷ 300 W/m2. W krajach o chłodniejszym klimacie, np. Rosji ,
wymagana moc jest większa i wynosi od 250 ÷ 500 W/m2. Większa moc
wymagana jest również w przypadku instalacji układanych na mostach, wiaduktach
i rampach ładunkowych, które narażone są na działanie wiatru i niskiej temperatury
także od spodu. Dla tego rodzaju konstrukcji moc systemu grzejnego powinna być
zwiększona nawet o 50%. Z tego powodu zaleca się wykonanie dodatkowej izolacji
cieplnej zapobiegającej utracie ciepła od spodu konstrukcji, a jeżeli wykonanie
takiej izolacji jest utrudnione lub niemożliwe, należy stosować moc rzędu
300 ÷ 500 W/m2.
Typowe wartości mocy dla instalacji grzejnych konstrukcji naziemnych :
|
Zalecane moce grzewcze |
| Obszar ochraniany |
Moc typowa |
Moc maksymalna |
| Parkingi |
200 - 300 W / m2 |
350 W / m2 |
| Drogi dojazdowe |
200 - 300 W / m2 |
350 W / m2 |
| Chodniki |
200 - 300 W / m2 |
350 W / m2 |
| Schody izolowane |
200 - 300 W / m2 |
300 W / m2 |
| Schody nieizolowane |
300 - 375 W / m2 |
400 W / m2 |
| Rampy izolowane |
200 - 300 W / m2 |
300 W / m2 |
| Rampy nieizolowane |
300 - 375 W / m2 |
400 W / m2 |
| Mosty izolowane |
200 - 300 W / m2 |
300 W / m2 |
| Mosty nieizolowane |
300 - 375 W / m2 |
400 W / m2 |
| Dachy ( dachówka , blacha ) |
200 - 300 W / m2 |
350 W / m2 |
| Dachy ( papa ) |
150 - 200 W / m2 |
20 W / mb |
| Rynny i rury spustowe metalowe |
30 - 50 W / mb |
50 W / mb |
| Rynny i rury spustowe plastikowe |
30 - 50 W / mb |
50 W / mb |
| Rynny i rury spustowe drewniane |
30 - 40 W / mb |
40 W / mb |
Moc zainstalowana powinna zostać zwiększona gdy :
- instalacja znajduje się w miejscu wystawionym na częste działanie
wiatru. Działanie wiatru o prędkości 10 m/s jest równoważne ze
zmniejszeniem temperatury o ok. 5 oC. Im większa jest szybkość
wiatru, tym większy jest efekt dodatkowego wychłodzenia.
- instalacja znajduje się w górach na dużej wysokości. na każde 1000 m
wzniesienia powyżej 100 m zaleca się zwiększenie mocy zainstalowanej o
50 W/m2
- instalacja znajduje się w regionie o dużych opadach śniegu. Jeżeli
równoważny opad śniegu jest większy niż 6,5 mm wody w ciągu 6 godzin,
zaleca się zwiększenie mocy o 50 W/m2
| Zewnętrzna temperatura obliczeniowa |
Moc grzewcza dla instalacji w gruncie |
Moc grzewcza na rampach i mostach |
| - 10 oC |
200 W / m2 |
250 W / m2 |
| - 15 oC |
250 W / m2 |
300 W / m2 |
| - 20 oC |
300 W / m2 |
350 W / m2 |
| - 25 oC |
350 W / m2 |
400 W / m2 |
| - 30 oC |
400 W / m2 |
440 W / m2 |
| - 35 oC |
450 W / m2 |
500 W / m2 |
| - 40 oC |
500 W / m2 |
550 W / m2 |
Do instalacji przeciwoblodzeniowych konstrukcji naziemnych
zalecamy stosować kable grzewcze o mocy nie mniejszej niż 17 W/m lub mat
grzewczych o mocy nie mniejszej niż 200 W/m2 . Można stosować kable lub maty
grzejne jednostronnie lub dwustronnie zasilane. Dla ogrzewania dużych powierzchni
zaleca się zastosować trzy ( lub wielokrotność ) kabli grzewczych, załączanych
poprzez stycznik, dla równomiernego obciążenia faz przy zasilaniu trójfazowym.
Produkowane są również kable grzewcze przystosowane do zasilania prądem
między-fazowym 400 V.

ZASADY ROZMIESZCZANIA KABLI I MAT GRZEJNYCH
Na szybkie i skuteczne działanie instalacji
przeciwoblodzeniowej mają przede wszystkim wpływ dwa czynniki :
- niewielki odstęp pomiędzy sąsiednimi odcinkami grzejnymi
- umieszczenie instalacji grzewczej możliwie blisko ochranianej nawierzchni
Wynika stąd, że tylko instalacje wykorzystujące kable i maty
grzejne o stosunkowo niewielkim odstępie C-C spełniają powyższe warunki. Maty
grzejne osiągają powierzchniową gęstość mocy 300 W/m2 przy odstępie pomiędzy
sąsiednimi odcinkami grzejnymi wynoszącym tylko 7,5 cm. Aby osiągnąć takie
parametry należałoby zastosować kabel grzewczy o liniowym obciążeniu mocy 22 W/mb.
Zupełnie inaczej będą zachowywać się instalacje wykonane z kabli grzewczych o
znacznie większej mocy oddawanej z 1 metra bieżącego przewodu. I tak np. kable
samoregulujące o mocy grzewczej 90 W/mb osiągną zalecaną moc powierzchniową 300
W/m2 przy odstępie C-C równym 30 cm !!! Duży odstęp skutkuje dłuższym
czasem nagrzewania się ochranianej nawierzchni oraz większym zużyciem energii
elektrycznej na skutek osiągania znacznie wyższej temperatury od wymaganej w
miejscach znajdujących się bezpośrednio nad kablem. Zjawisko to jest dodatkowo
wydłużane przez efekt samoregulacji.
 |
Ogrzewana nawierzchnia |
| Podłoże |
| Odstęp C ÷ C = 30 cm |
|
| Dyssypacja ciepła przy zastosowaniu kabli grzejnych o mocy 90 W/mb |
 |
Ogrzewana nawierzchnia |
| Podłoże |
| Odstęp C ÷ C = 7,5 cm |
|
| Dyssypacja ciepła przy zastosowaniu kabli grzejnych o mocy 20 W/mb |
Należy również uwzględnić fakt występowania zjawisk starzeniowych,
które w kablach o dużych mocach na metr bieżący będą przebiegać znacznie szybciej. W
przeciwieństwie do powyższego kable o małych mocach jednostkowych na mb (18 ÷
25 W/mb) oprócz opisanych wcześniej zalet odznaczają się niewielkim obciążeniem
cieplnym, co skutkuje dłuższym czasem bezawaryjnej pracy. Do sterowania pracą
systemów przeciwoblodzeniowych należy zastosować odpowiednie dla danej konstrukcji
regulatory bądź sterowniki.
Niemniej jednak przed zakupem i zainstalowaniem tego typu systemu, prosimy
skontaktować się z naszą firmą. Udzielimy wszelkich porad dotyczących doboru
odpowiednich kabli lub mat grzejnych, poinformujemy o sposobie montażu, połączeń
elektrycznych oraz, co najważniejsze, o bezpieczeństwie przy tego typu instalacjach.
UWAGA !!!
 |
|
Instalację elektryczną zasilającą
system przeciwoblodzeniowy należy bezwzględnie zabezpieczyć wyłącznikiem
przeciwporażeniowym. Należy również ustawić tabliczki , iż pod nawierzchnią
znajduje się instalacja pod napięciem ! |

OGÓLNE ZASADY DOBORU MOCY
| Zapotrzebowanie na moc grzewczą w systemach przeciwoblodzeniowych
zależy od konieczności dostarczenia przez kabel grzejny odpowiedniej ilości ciepła do
ogrzewanej powierzchni. Musi to być taka ilość ciepła , aby spowodowała rozpuszczenie
znajdującego się na niej śniegu lub lodu. Rozpuszczony śnieg lub lód w postaci
warstewki wody powinien zostać jeszcze odparowany do atmosfery. Dopiero w takiej
sytuacji chroniona powierzchnia będzie sucha , a więc niepodatna na powstanie
oblodzenia. Przy założeniu pewnych warunków można obliczyć niezbędną do zachowania
suchej nawierzchni ilość ciepła. Poniżej dokonano przykładowego obliczenia czasu
niezbędnego do rozpuszczenia śniegu i odparowania powstałej wody. |
Zakładamy , że temperatura chronionej powierzchni w celu rozpuszczenia śniegu lub lodu ,
powinna wzrosnąć od -5 oC do 0 oC. Obliczenia wykonane zostaną dla powierzchni 1 m2.
Objętość warstwy wody o grubości 0,0005 m na 1 m2 , będzie wynosić : |
V = 0,0005 [m] x 1 [m2] = 0,0005 [m3] |
| Masa warstwy wody : |
m = 999,8 [kg/m2] x 0,0005 [m3] = 0,4999 [kg] |
Ilość niezbędnej energii do rozpuszczenia śniegu lub lodu obliczamy ze wzoru : |
E1 = m [kg] x T [oC] x cp [kJ/kg x oC] |
gdzie : m = 0,4999 kg ; T = 0 - (-5) = 5 [oC] ; cp = 4,218 [kJ/kg x oC] ( dla wody przy około 0 oC ) |
E1 = 0,4999 [kg] x 4218 [J/kg x oC] x 5 [oC] = 10542,89 [J] |
Ilość niezbędnej energii do odparowania warstwy wody , obliczamy ze wzoru : |
E2 = r [kJ/kg] x m [kg] |
gdzie : r - 2257,9 [kJ/kg] ; m = 0,4999 [kg] |
E2 = 2257,9 [kJ/kg] x 0,4999 [kg] = 1128,724 [kJ] = 1128724 [J] |
| Całkowita ilość energii niezbędnej do rozpuszczenia i odparowania wynosi : |
E = E1 + E2 = 10543 [J] + 1128724 [J] = 1139267 [J] |
| Ilość czasu potrzebna na rozpuszczenie i odparowanie wynosi : |
t [s] = E [J] / P [W] |
| gdzie : P - moc zainstalowana , którą przyjmujemy na 200 W/m2 |
t = 1139267 [J] / 200 [W/m2] = 5696 [s] = 1,58 [h] |
| Potrzebna ilość czasu to ponad półtorej godziny. Przy zainstalowaniu 300 W/m2
ilość czasu potrzebnego do zachowania suchej nawierzchni będzie wynosiła : |
t = 1139267 [J] / 300 [W/m2] = 3797 [s] = 1,05 [h] |
| Jak widać zwiększenie mocy kabla grzejnego o 100 W/m2 skraca czas działania
systemu o 1/3 , powodując bardziej dynamiczne jego działanie. |
Powyższe wyliczenia są przykładowe - należy dobierać indywidualnie.
STAT :
270
|