Systemy przeciwoblodzeniowe – gdzie warto je zastosować?

Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe podjazdów, ramp, chodników

Zadaniem ogrzewania przeciwoblodzeniowego jest niedopuszczenie do gromadzenia się śniegu i lodu na chronionych powierzchniach. Systemy ogrzewania przeciwoblodzeniowego składają się z elementów grzejnych, wraz z materiałami montażowymi, i sterowania.

Rodzaj i moc elementów grzejnych dobierane są w zależności od ogrzewanego obiektu i technologii wykonania:

• gdy element grzejny układany jest w piaskowej podsypce stosuje się:
  – przewód samoregulujący jednostronnie zasilany o mocy zainstalowanej od 300 do 400 W/m²,
  – matę grzejną jednostronnie zasilaną o mocy 300 W/m²,
  – przewód grzejny stałorezystancyjny dwustronnie zasilany o mocy jednostkowej 25 W/m,
  – moc zainstalowana od 250 do 400 W/m²,
• gdy element grzejny zalewany jest betonem stosuje się:
  – przewód samoregulujący jednostronnie zasilany o mocy zainstalowanej od 300 do 400 W/m²,
  – matę grzejną jednostronnie zasilaną o mocy 300 W/m²,
  – przewód grzejny stałorezystancyjny dwustronnie zasilany o mocy jednostkowej około 25 W/m, moc zainstalowana od 250 do 400 W/m².

Czytaj też: UPS-y do zastosowań domowych

Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe tarasów i schodów

System grzejny pod powierzchnią schodów likwiduje oblodzenie i zmniejsza ryzyko wypadków. Jeżeli przestrzeń pod schodami jest otwarta i narażona na bezpośrednie działanie mrozu, zaleca się wykonanie dodatkowej izolacji cieplnej. Izolację można wykonać na przykład z wełny mineralnej grubości 8–10 cm.

Jeżeli schody mają konstrukcję litą, izolacja cieplna nie jest konieczna. Moc zainstalowana na powierzchni schodów powinna być wyższa niż moc u ich podnóża. Niezachowanie tego warunku może spowodować nieskuteczne wytopienie śniegu i lodu z całej powierzchni schodów. Przewody układa się w formie pętli rozciągniętych w poprzek stopni, zachowując stały odstęp pomiędzy sąsiednimi odcinkami.

Przy obliczaniu wymaganej długości przewodu należy brać pod uwagę wysokość wszystkich stopni, po których będzie prowadzony przewód grzejny. Rodzaj i moc elementów grzejnych dobierane są w zależności od ogrzewanej powierzchni oraz technologii wykonania:

• gdy element grzejny układany jest w kleju pod płytkami stosuje się:
  – przewód samoregulujący jednostronnie zasilany o mocy zainstalowanej od 300 do 400 W/m²,
  – matę grzejną jednostronnie zasilaną o mocy 300 W/m²,
  – przewód grzejny stałorezystancyjny dwustronnie lub jednostronnie zasilany o mocy jednostkowej od 18 do 25 W/m, moc zainstalowana od 250 do 400 W/m².

Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe rynien i rur spustowych

W celu zapewnienia swobodnego odpływu śniegu, lodu i wody z rynien i rur spustowych zaleca się instalowanie samoregulujących przewodów grzejnych o mocy jednostkowej 18 W/m w suchej rynnie i 36 W/m w wodzie i lodzie.

Przewód grzejny w powłoce odpornej na promieniowanie UV układa się luźno w rynnach i rurach spustowych zarówno metalowych, jak i z tworzyw sztucznych. Luźno ułożone przewody nie utrudniają usuwania liści i innych zanieczyszczeń z rynien i rur spustowych. Sterowanie elementami grzejnymi w rynnach i rurach spustowych wykonuje się podobnie jak innych systemów przeciwzamrożeniowych.

Ochrona rur przed zamarzaniem

Aby uniknąć problemów związanych z zamarzaniem rur wodociągowych i kanalizacyjnych, stosuje się ogrzewanie tych rur przewodami grzejnymi samoregulującymi z ekranami ochronnymi. Przewody montowane są pod izolacją cieplną bezpośrednio na rurze. Do tego celu dostępne są przewody o mocy liniowej od 10 do 50 W/m. Właściwości samoregulacji mocy grzejnej przewodów zapewniają bezpieczeństwo użytkowania zarówno rurociągów metalowych, jak i z tworzyw sztucznych.

Ochrona przeciwporażeniowa

Każda instalacja grzejna powinna być wyposażona w ochronę przeciwporażeniową w postaci wysokoczułych wyłączników różnicowoprądowych o prądzie różnicowym 30 mA, zgodnie z normą PN-HD 60364­-4-41 „Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym”.

Sterowanie systemami przeciwoblodzeniowymi w budownictwie

Sterowanie systemami ogrzewania elektrycznego przeciwoblodzeniowego i przeciw zaleganiu śniegu, np. na podjazdach, to zmiana parametrów wyjściowych przewodów w celu uzyskania pożądanych temperatur.

W budownictwie najczęściej stosowane są następujące sposoby sterowania instalacją elektryczną przeciwoblodzeniową:

• ręczne,
• samoregulacja,
• automatyczne, w zależności od temperatury otoczenia.

Sterowanie ręczne. Sterowanie ręczne polega na ręcznym załączaniu ogrzewania, np. rano, i ręcznym lub samoczynnym odłączaniu po określonym czasie w zależności od warunków pogodowych i temperatury zewnętrznej. Takie sterowanie może mieć zastosowanie w niewielkich instalacjach grzejnych, np. w budownictwie jednorodzinnym.

Samoregulacja. Samoregulacja polega natomiast na zastosowaniu w systemie ogrzewania przewodów grzejnych o specjalnej konstrukcji. Samoregulujące przewody grzejne samoczynnie dostosowują moc grzejną na całej długości przewodu lub jego fragmentach, w zależności od temperatury zewnętrznej.

Elementem grzejnym w tego typu przewodach jest polimer przewodzący, mający zdolność zmiany rezystancji, a zatem i mocy, w zależności od temperatury zewnętrznej. Tego rodzaju rozwiązania charakteryzuje prostota, niezawodność i bezpieczeństwo ze względu na brak jakichkolwiek elementów łączeniowych. Przewód grzejny nigdy nie nagrzeje się do temperatury wyższej od określonej w certyfikacie.

Wadą takiego sterowania jest zużycie energii większe niż przy innych systemach sterowania.

Zaletami takiego rozwiązania są natomiast:

• skuteczna ochrona przeciw zamarzaniu – oblodzeniu i zaleganiu śniegu,
• wysoka odporność na warunki atmosferyczne,
• możliwość skracania i wydłużania przewodów,
• możliwość pracy z regulatorem,
• niskie koszty instalacji i eksploatacji,
• brak wymagań konserwacji.

Sterowanie względem temperatury otoczenia (on/off). Taki sposób sterowania znajduje szerokie zastosowanie w instalacjach wykonanych przewodami o stałej rezystancji. Polega ono na załączaniu instalacji grupowo przez styczniki sterowane termostatami.

Termostat instaluje się w pobliżu rozdzielnicy zasilającej instalację grzejną lub w bezpośrednim sąsiedztwie instalacji grzejnej.

Termostaty mogą być elektroniczne lub mechaniczne. Zaletami takiego systemu sterowania są prostota montażu i niewielkie koszty eksploatacji. Dodatkową korzyścią jest znaczna oszczędność energii elektrycznej. Wadą takiego rozwiązania jest natomiast ograniczenie zastosowań tylko do instalacji chroniących przed zamarzaniem.

W bardziej złożonych systemach ogrzewania przeciwoblodzeniowego znajdują zastosowanie termostaty z zewnętrznymi czujnikami temperatury lub specjalne sterowniki. Tego rodzaju urządzenia przetwarzają informacje uzyskane z czujników temperatury powierzchni i powietrza oraz wilgotności. Dzięki temu system grzejny jest załączany w momencie, gdy temperatura jest niższa od zadanej i gdy wystąpi wilgoć, która osadza się na powierzchniach, i może zamarznąć.

Współczesne sterowniki temperatury wyróżnia prosta obsługa, oszczędność energii, możliwość znacznego obciążenia prądowego oraz wyposażenie w bezpotencjałowy przekaźnik alarmowy, sygnalizujący przerwę lub zwarcie w obwodzie grzejnym. Funkcje dodatkowe nowoczesnych sterowników to przede wszystkim informowanie o możliwości powstania oblodzenia i zaśnieżenia na podjazdach, rampach, schodach, mostach, wiaduktach itp.

Do sterowania małych mocy wskazany jest układ z termostatem, natomiast duże moce należy sterować ekonomicznymi regulatorami z czujnikiem temperatury i wilgotności. Zastosowanie termostatów z czujnikami powoduje, że obsługa wszelkich instalacji grzejnych staje się w pełni samoczynna.

Kontrola systemów ogrzewania elektrycznego

Każda instalacja ogrzewania elektrycznego powinna być okresowo badana pod względem bezpieczeństwa przeciwporażeniowego i sprawności technicznej. Najczęściej wykonuje się badania:

• działania wyłączników różnicowoprądowych,
• sprawdzenie ciągłości przewodów grzejnych,
• pomiary temperatur,
• pomiary prądu w przewodach grzejnych (tylko w przypadku przewodów stałorezystancyjnych).