Katuse jäätõrjesüsteemid

Jää moodustumise mehhanism

Joonis 1
Jää ja jääpurikate teke soojal katusel (DE-VI):
1 – lumi;
2 – vesi;
3 – jää;
4 – soojusvoog

Lume kujulised sademed katusel ei kujuta ohtu. Kui aga luuakse tingimused lume sulamiseks mis tahes soojusallika mõjul, muutub see veeks. Kui moodustunud sulaveel pole võimalust katusest kiiresti lahkuda, siis vastava negatiivse temperatuuri lähenedes see külmub, muutudes jääks. Kuna jää ja lume sulamise tingimused (ja sulamiskiirus) on erinevad, pole soojusallika järgmise lühiajalise toimega võimalik sulada, vaid vastupidi – jääkorgi suurenemisega. Selline jää moodustumise mehhanism võib põhjustada kümnete meetriste pikkuste ja sadu kilogrammi kaaluvate jääpurikate moodustumist..

Soojusallikad on:

• Atmosfääriline soojus. Kui ööpäevased õhutemperatuurid kõiguvad amplituudiga ulatudes 15 ° C-ni, siis kõikumistega vahemikus +3 0: +5 ° C päevasel ajal ja -6 0: -10 ° C öösel luuakse jää moodustamiseks kõige soodsamad tingimused. Kevadel saate neile lisada päikesekiirgust. Ehkki lume ja jää pinnad peegeldavad enamikku neis tekkivast kiirgusest, suurendab isegi väike mustusekate dramaatiliselt neeldumistegurit. Lisaks soojenevad katuse katmata alad kiiresti ja sulamine toimub kihi siseküljest. Seetõttu on jää moodustumine kevadel alati intensiivsem kui sügisel..
• Katuse loomulik soojuseraldus. Soojuse hajumine toimub igal katusel. Ventilatsiooniga pööninguga katustel juhtub see minimaalselt. Kuid pööninguruumi hiljuti laialt levinud kasutamine elamiseks (pööningul) või tehnilise põrandana (kuhu on paigaldatud suur hulk võimsaid kütte-, ventilatsiooni- ja kliimaseadmete seadmeid) muudab dramaatiliselt nõudeid katusekonstruktsioonile. Ebapiisavalt efektiivne soojusisolatsioon toob kaasa asjaolu, et katusel lebava lume pinna all (mis on hea soojusisolaator) toimub lume pidev tilkumine ja see protsess toimub kogu katuse pinnal. Selliseid katuseid võib nimetada soojaks. Neid iseloomustab jää teke õhutemperatuuri laiemas vahemikus, mis võib tegelikult tähendada jääpurikate tekke ohtu peaaegu kogu külma aastaaja jooksul..

Tänapäeval on kõige levinum viis jää tekkimisega võitlemiseks küttekaablitel põhinevate jäätõrjesüsteemide kasutamine..

Küttekaablitel põhinevad jäätõrjesüsteemid

Joonis 2
Küttekaabli jäätõrjesüsteemi rakendamine

Küttekaablitel põhinevate jäätumisvastaste süsteemide kasutuselevõtt, mille korrektsele projekteerimisele eeldab katuse konstruktsiooni iseärasusi arvesse võttes, võimaldab suhteliselt madala hinnaga ja ebaolulise energiatarbimisega jää tekkimist täielikult kõrvaldada ning tagab ka organiseeritud drenaažisüsteemi toimimise kevad- ja sügisperioodidel..

Joonis 3
Küttekaablite paigaldamine

Jäätõrjesüsteemide töö temperatuuridel alla -18 ° … … 20 ° C ei ole tavaliselt vajalik. Esiteks ei toimu sellistel temperatuuridel jää moodustumist esimese mehhanismi abil ja teises väheneb järsult niiskuse hulk. Teiseks väheneb nendes tingimustes ka sademete hulk lume kujul..

Kolmandaks, lume sulamiseks ja piisavalt pika tee niiskuse eemaldamiseks on vaja suurt elektrienergiat..

Süsteemi paigaldamisel tuleb meeles pidada, et projekteerija peab süsteemi “töötamise” tulemusel ilmuvale veele katuse kaudu täieliku kanalisatsiooni vaba tee pakkuma..

Joonis 4
Näide oru kuumutamisest.
1 – klamber
2 – küttesektsioon
3 – sulg
4 – vaskriba

Samuti on praktika alusel kehtestatud süsteemide kütteosa võimsuse piirangud, mille mittejärgimine põhjustab seadmete ebatõhusat töötamist kindlaksmääratud temperatuuride vahemikus ning nende märkimisväärne ületamine viib ainult liigse elektrienergia tarbimiseni, ilma et süsteemi toimimises oleks parandusi..

Need sisaldavad:

• katuse horisontaalsetele osadele paigaldatud küttekaablite konkreetne võimsus. Kuumutatava detaili (kandik, langevari jne) kogu erivõimsus pinnaühiku kohta peab olema vähemalt 180–250 W / m2;
• küttekaabli erivõimsus vihmaveerennides – vastab vähemalt 25-30 W / vihmaveerennide pikkuse meetri kohta ja suureneb, kui vihmaveerennid pikenevad 60–70 W / m.

Kõik eelnev võimaldab meil teha mitu üldist järeldust:

• Jäätõrjesüsteemid töötavad tavaliselt ainult kevad- ja sügishooaegadel ning sulade ajal. Süsteemi “töö” külmal perioodil (-15 ° … … 20 ° C) pole mitte ainult ebavajalik, vaid võib olla ka kahjulik.
• Süsteem peab olema varustatud temperatuurianduri ja vastava spetsialiseeritud termostaadiga, mida võib pigem nimetada mini-ilmajaamaks. Ta peab kontrollima süsteemi tööd ja võimaldama temperatuuri parameetrite kohandamist, võttes arvesse kliimavööndi, hoone asukoha ja korruste arvu eripära..
• Küttekaablid tuleb paigaldada kogu sulaveeteele, alustades horisontaalsete vihmaveerennide ja -alustega ning lõpetades vihmaveerennide väljapääsudega ja kui on sissepääsud tormist kanalisatsiooni, kuni kollektoriteni, mis on alla külmumissügavuse.
• Süsteemi eri osades – horisontaalsed kandikud ja vihmaveetorud, vertikaalsed vihmaveetorud – on vaja järgida küttekaablite paigaldatud võimsuse norme..

Tüüpilised konstruktiivsed lahendused

Jäätumisvastaste katusesüsteemide projekteerimisel on peamised ülesanded selle efektiivse, suhteliselt odava ja muutmise efektiivseks muutmine ning selliste kinnitusmeetodite rakendamine, mis ei kahjustaks väga kriitilisi katusekomponente ega rikuks hoone välimust. Sellisel juhul peavad kinnituspunktid olema usaldusväärsed, vastupidavad ja mitte kahjustama küttekaablite ümbrist.

Kinnitusdetailide kujundamise üks peamisi põhimõtteid on samade materjalide kasutamine nagu katuse jaoks või nendega ühilduv..

Joonis 4
Kuumutatud lumetasku

Joon. 4,5,6 näitab näiteid kütte- ja jaotuskaablite paigaldamisest erinevate (kõige tavalisemate) kaldkatuse sõlmede külge. Esiteks puudutavad need katuseid, mis on kaetud tsingitud raua, vaskplekkide ja metallplaatidega..

Tuleb märkida, et pehmete katuste mittekahjulike küttekaablite jaoks kasutatakse spetsiaalseid meetodeid. Lume säilitamise ja lumetõrje laialt levinud kandikutel on väga soovitatav paigaldada küttekaablid betooni (või tsemendi-liiva tasanduskihti). See suurendab lisaks kaabli kaitsmisele kahjustuste eest ka betooni soojust salvestavate omaduste kasutamise tõttu märkimisväärselt kütte efektiivsust.

Joonis 6
Vihmaveerennide soojendamine kuumutatud lehtriga

Ohutusnõuded

Põhinõuded kehtestatakse tule- ja elektriohutuse osas.

Nende täitmiseks peavad olema täidetud mitmed tingimused:

• süsteem peab sisaldama ainult sobivate sertifikaatidega küttekaableid, sh. nõutakse tuleohutustunnistust. Tavaliselt on need mittesüttivad või mittesüttivad kaablid. Jäätõrjesüsteemides kasutamiseks on vaja tootja soovitusi;
• süsteemi kütteosa peab olema varustatud RCD või diferentsiaalkaitsmega, mille lekkevool ei ületa 30mA (elektriohutusnõuete jaoks – 10mA);
• keerukad jäätõrjesüsteemid tuleb jagada eraldi sektsioonideks, lekkevoolude igas osas ei ületata ülaltoodud väärtusi.

Suuremate tootjate küttekaablitel on kõik vajalikud sertifikaadid ja neid on jäätõrjevahendite osana korduvalt testitud.

Testimine ja jõudluse hindamine

Jäätõrjesüsteemide testid võib jagada kahte rühma: aktsepteeritavad ja perioodilised.

Rutiinsed testid algavad tavaliselt kütte- ja jaotuskaablite isolatsioonitakistuse testimisega. Testitakse RCD-sid (või difavtomaate). Konkreetsete väärtustega koostatakse sobivad protokollid. Kõige informatiivsemad on jõudlustestid, mille käigus kontrollitakse süsteemi efektiivsust..

Tuleb märkida, et jäätõrjesüsteemid ei ole hetkelised süsteemid. Need on loodud töötama ooterežiimis ja lülituvad sademete tekkimisel kohe sisse. Kui süsteem lülitati sisse mitte hooaja alguses ja katusele on kogunenud lumekiht, kulub selle eemaldamiseks 6 tundi kuni päev.

Süsteemi sooja hooaja seadmisel on raskusi. Samal ajal kontrollitakse juhtimisseadmete nõuetekohast toimimist, simuleeritakse andurite signaale, kontrollitakse süsteemi üleminekut koormuse sisselülitamise, kandikute väljalülitamise ja seejärel kanalisatsiooni väljalülitamise režiimile.

Perioodilisi katseid tehakse reeglina sügise alguses, et kontrollida süsteemi tehnilist seisukorda ja valmistada see ette tööks. Kõigepealt kontrollitakse kahjustatud piirkondade tuvastamiseks isolatsioonitakistust. Seejärel kontrollitakse seadme olekut, viiakse läbi selle testlülitus. Pärast termostaatide sätete kontrollimist lülitatakse süsteem sisse ja see jääb ooterežiimi..

Hüdrofoobsed jäätumisvastased kompositsioonid

Hüdrofoobsed jäätumisvastased kompositsioonid ei takista jää tekkimist, vaid tagavad korduvalt külmutatud-sulamistsüklite ajal tekkinud värskete vesijääde kiire laskumise, hoides ära selle moodustumise suurteks jääpurikateks ja tilgakesteks.

Selliseid hüdrofoobseid kompositsioone kantakse metallile, betoonile ja muudele aluspindadele käsitsi, pintsli, rulli või pihustiga puhtatele, kuivadele ja tolmuvabadele pindadele, roostevaba, õli, rasvavaba jne. Kompositsioonid kõvenevad temperatuuril üle +5 0С.

Rahvusvahelise Külmaakadeemia (MAX) andmetel on vesijää haardumisjõud katusekattematerjalidega väga suur (teras 3 – üle 0,16 MPa, betoon – üle 0,22 MPa), tõmbekatsete käigus hävis jää sisemine struktuur ja selle jäänused olid kindlalt jäid materjalide pinnale. Samal ajal puudub jäätumisvastase kompositsiooniga kaetud jää haardumistugevus peaaegu täielikult ja on alla 0,22 MPa.

Jäätumisvastased katted on veekindlad, korrosioonivastased, keskkonnasõbralikud, neil on kõrge tugevus ja elastsus, nad säilitavad kõrgeid füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi laias temperatuurivahemikus, on vastupidavad UV-kiirgusele ja atmosfääri sademetele.