Takavisningssystem

Isbildningsmekanism

figur 1
Is- och istappbildning på ett varmt tak (DE-VI):
1 – snö;
2 – vatten;
3 – is;
4 – värmeflöde

Utfällning i form av snö på taket utgör ingen fara. Men om förhållandena skapas för att snön smälter under påverkan av någon värmekälla, förvandlas den till vatten. Om det bildade smältvattnet inte har något sätt att snabbt lämna taket, när motsvarande negativ temperatur närmar sig, fryser det och förvandlas till is. Eftersom förhållandena för smältning (och smältningshastigheten) för is och snö är olika, med värmeskällans nästa kortvariga verkan, är det inte möjligt att smälta, utan tvärtom till en ökning av ispluggen. En sådan mekanism för isbildning kan leda till bildandet av istappar som är tiotals meter långa och väger hundratals kilogram..

Värmekällor är:

• Atmosfärisk värme. Om de dagliga lufttemperaturerna fluktuerar med en amplitud som når 15 ° C, då med fluktuationer i området +3 0: +5 ° C under dagen och -6 0: -10 ° C på natten, skapas de mest gynnsamma förhållandena för isbildning. På våren kan du lägga till solstrålning till dem. Även om ytorna på snö och is återspeglar större delen av strålningen som inträffar på dem, ökar även en liten smutsbeläggning absorptionskoefficienten dramatiskt. Dessutom värms de exponerade områdena på taket snabbt upp och upptining sker från insidan av skiktet. Därför är isbildning på våren alltid mer intensiv än på hösten..
• Inneboende värmeavledning av taket. Värmeavledning sker på alla tak. Detta händer till ett minimum på tak med ventilerad vind. Den nyligen utbredda användningen av vindutrymmet för att bo (vinden) eller som ett tekniskt golv (där ett stort antal kraftfull utrustning för uppvärmning, ventilation och luftkonditionering är installerad) förändrar dramatiskt kraven på takkonstruktionen. Otillräckligt effektiv värmeisolering leder till det faktum att under snön som ligger på taket (som är en bra värmeisolator) finns det en konstant droppsmältning av snö, och denna process sker på takets hela yta. Sådana tak kan kallas varma. De kännetecknas av att is bildas i ett bredare intervall av lufttemperaturer, vilket faktiskt kan innebära risken för bildandet av istappar under nästan hela kalla säsongen..

Idag är det vanligaste sättet att bekämpa isbildning att använda isisningssystem baserade på värmekablar..

Anti-isbildningssystem baserade på värmekablar

Fig. 2
Användning av avisningssystem för värmekabel

Införandet av anti-isläggningssystem baserade på värmekablar med förbehåll för korrekt utformning med hänsyn till takkonstruktionens särdrag gör det möjligt att helt eliminera bildningen av is till relativt låga priser och obetydlig energiförbrukning och även säkerställa driften av det organiserade dräneringssystemet under våren och hösten..

Fig. 3
Installation av värmekablar

Drift av antisyrsystem vid temperaturer under -18 ° …- 20 ° C är vanligtvis inte nödvändigt. Först, vid sådana temperaturer, sker inte isbildning genom den första mekanismen och mängden fukt med den andra minskar kraftigt. För det andra minskar även nederbörden i form av snö under dessa förhållanden..

För det tredje krävs stor elektrisk kraft för att smälta snö och ta bort fukt längs en tillräckligt lång väg..

När systemet installeras måste man komma ihåg att konstruktören måste förse vattnet som visas som ett resultat av systemets ”drift” med en fri bana för fullständig dränering från taket.

Fig. 4
Ett exempel på uppvärmning av en dal.
1 – Klämma
2- Uppvärmningssektionen
3 – Konsol
4 – Kopparband

Det finns också gränser för kapaciteten för systemens uppvärmningsdel, fastställd på basis av praxis, varvid icke-iakttagande leder till ineffektiv drift av utrustningen i det specificerade temperaturområdet, och ett betydande överskott av det senare leder endast till överdriven förbrukning av elektrisk kraft utan någon förbättring av driften av systemet.

Dessa inkluderar:

• specifik kraft för värmekablar installerade på horisontella delar av taket. Den totala specifika kraften per enhet av ytan för den uppvärmda delen (bricka, ränna etc.) måste vara minst 180-250 W / m2;
• specifik kraft för värmekabeln i rännorna – motsvarar minst 25-30 W / per meter rännlängd och ökar när rännan förlängs till 60-70 W / m.

Allt ovanstående tillåter oss att dra flera allmänna slutsatser:

• Anti-isläggningssystem ”fungerar” vanligtvis bara under vår- och höstsäsongerna och under tina. Systemets ”drift” under den kalla perioden (-15 ° …- 20 ° C) är inte bara onödigt utan kan vara skadligt.
• Systemet måste vara utrustat med en temperatursensor och en motsvarande specialiserad termostat, som snarare kan kallas en mini väderstation. Den måste kontrollera systemets drift och möjliggöra justering av temperaturparametrarna med hänsyn till de specifika funktionerna i klimatzonen, platsen och antalet våningar.
• Värmekablar måste installeras längs hela smältvattens väg, börjar med horisontella rännor och brickor, och slutar med utgångar från rännor, och om det finns ingångar till stormavlopp, upp till samlare under frysdjupet.
• Det är nödvändigt att följa standarderna för den installerade kapaciteten för värmekablar för olika delar av systemet – horisontella brickor och rännor, vertikala rännor.

Typiska, konstruktiva lösningar

De viktigaste uppgifterna för utformningen av takisystem mot isläggning är att göra det effektiva, relativt billiga och att använda sådana fästmetoder som inte skulle skada mycket kritiska takkomponenter och inte skulle förstöra byggnadens utseende. I detta fall måste fästpunkterna vara pålitliga, hållbara och inte skada värmekablarnas hölje.

En av de grundläggande principerna för att utforma fästelement är att använda samma material som för taket, eller kompatibla med dem..

Fig. 4
Uppvärmd snöficka

I fig. 4,5,6 visar exempel på läggning av värme- och distributionskablar vid olika (vanligaste) taknoder. Först och främst avser de tak täckta med galvaniserat järn, kopparplåtar och metallplattor..

Det bör noteras att specialmetoder används för icke-skadliga värmekablar för mjuka tak. På de utbredda brickorna för snöhållning och snöavlägsnande rekommenderas det mycket att lägga värmekablar i en betong (eller cement-sandmantel). Detta förutom att skydda kabeln från skador, ökar värmningseffektiviteten avsevärt på grund av användningen av värmelagringsegenskaper hos betong.

Fig. 6
Rännauppvärmning med uppvärmd tratt

Säkerhetskrav

Grundläggande krav ställs i fråga om brand och elsäkerhet.

För att uppfylla dem måste flera villkor vara uppfyllda:

• systemet bör endast innehålla värmekablar med lämpliga certifikat, inkl. ett brandsäkerhetscertifikat krävs. Vanligtvis är dessa icke-brännbara eller icke-brännbara kablar. För användning i anti-isläggningssystem krävs tillverkarens rekommendationer;
• systemets uppvärmningsdel måste vara utrustad med en RCD eller en differentiell effektbrytare med en läckström på högst 30 mA (för elsäkerhetskrav – 10 mA);
• komplexa antisyrsystem måste delas upp i separata sektioner med läckströmmar i varje del som inte överskrider ovanstående värden.

Värmekablar från stora tillverkare har alla nödvändiga certifikat och har testats upprepade gånger som en del av antikyrsystem.

Test och utvärdering av prestanda

Test av anti-isbildningssystem kan delas in i två grupper: acceptans och periodiska.

Rutinprovning börjar vanligtvis med att testa värme- och distributionskablarnas isoleringsmotstånd. RCD: er (eller difavtomater) testas. Lämpliga protokoll utarbetas med specifika värden. Det mest informativa är prestandatester, under vilka systemets effektivitet kontrolleras..

Det bör noteras att anti-isbildningssystem inte är omedelbara system. De är utformade för att arbeta i vänteläge och slås på omedelbart när nederbörden inträffar. Om systemet inte var påbörjat i början av säsongen och ett lager snö har samlats på taket tar det från 6 timmar till en dag att ta bort det.

Det finns svårigheter när systemet placeras under den varma säsongen. Samtidigt kontrolleras kontrollutrustningens korrekta funktion, signaler från sensorerna simuleras, övergången av systemet till läget för att vrida på lasten, stänga av brickorna och sedan stänga av avloppet kontrolleras.

Periodiska tester utförs som regel i början av hösten för att kontrollera systemets tekniska tillstånd och förbereda det för drift. Först och främst kontrolleras isoleringsmotståndet för att identifiera skadade områden. Därefter kontrolleras utrustningens tillstånd, testkoppling utförs. Efter kontroll av inställningarna för termostaterna slås systemet på och det förblir i vänteläge..

Hydrofoba antikyrkompositioner

Hydrofoba antikriskompositioner förhindrar inte bildning av is, utan ger en snabb frisättning av nybildad vattenis under upprepade frys-tiningscykler, vilket förhindrar att den bildas till stora isisar och droppar.

Sådana hydrofoba kompositioner appliceras på metall, betong och andra underlag för hand, borste, rulle eller spray på rena, torra och dammfria ytor, fria från rost, olja, fett etc. Kompositioner härdar vid temperaturer över +5 0С.

Enligt International Academy of Cold (MAX) är vidhäftningskraften för vattenis med byggnadsbeläggningsmaterial mycket hög (stål 3 – mer än 0,16 MPa, betong – mer än 0,22 MPa), under utdragningstester förstördes isens inre struktur, och dess rester var ordentligt kvar på ytan av material. Samtidigt är vidhäftningsstyrkan hos isbelagd med en antisyrningskomposition nästan fullständigt frånvarande och är mindre än 0,22 MPa.

Anti-isläggningsbeläggningarna är vattentäta, korrosionsskyddade, miljövänliga, har hög hållfasthet och elasticitet, bibehåller höga fysiska och mekaniska egenskaper i ett brett temperaturintervall och är resistenta mot UV-strålning och atmosfärisk nederbörd.