Komplexný sprievodca systémami vyhrievania dažďových potrubí a ochranou proti mrazu

Zimné obdobie so sebou často prináša nielen malebné zasnežené krajiny, ale aj značné problémy spojené s odtokom vody zo striech a zamŕzaním potrubí. Mnohí z nás si predstavujú zimu ako zamrznutú krajinu, krásne zasypanú snehom, cencúle visiace zo striech, snehuliaci v záhradách domov, zimné radovánky na saniach, lyžiach, horúci čaj s rumom na chate alebo v teple domova. Avšak, počas zimného obdobia, hlavne pri teplotných výkyvoch a napadanom snehu, má mnoho striech problém s odtokom vody.

Hromadiaci sa sneh a ľad môže poškodiť strechy a odkvapy. Ľad i sneh sa hromadia v odkvapových žľaboch či zvodoch a môžu spôsobiť majiteľom veľké škody na majetku. Ťažké cencúle môžu padať na zem a ohrozovať chodcov. Voda, ktorá sa hromadí vďaka ľadu v odtokových cestách môže pretekať cez vonkajšie steny alebo zatekať do stien. Navyše, mráz môže spôsobiť zamrznutie a roztrhnutie vodovodných potrubí, čo vedie k okamžitým problémom s dodávkou vody a nákladným opravám.

Preventívnym a trvalým riešením týchto problémov sú moderné vyhrievacie systémy. Inštalácia systému DEVI na ochranu vonkajších plôch pred ľadom a snehom zabezpečí trvalé riešenie problémov spôsobených studeným počasím. Naša technická podpora spočíva v návrhu optimálneho riešenia akejkoľvek vonkajšej aplikácie tak, aby bola spoľahlivá, funkčná a finančne primeraná.

Prečo je vyhrievanie nevyhnutné?

Sneh v úžľabiach, žľaboch a zvodoch postupne mrzne a tvoria sa nebezpečné cencúle. Dochádza k poškodeniu odkvapového systému, fasády budovy a strechy. Okrem toho, že zateká do objektu, padajúce cencúle ohrozujú okolie.

Tepelná izolácia okolo potrubia nezastaví úplne únik tepla z média v potrubí, ale iba ho spomalí. To znamená, že je potrebné dodať toľko tepla, koľko cez izoláciu uniklo do okolia. Pokiaľ umiestnime správne zvolený vykurovací kábel pod izoláciu, zostane teplota stabilná. V každom prípade je nutné použiť vhodnú tepelnú izoláciu. Ochranné systémy tak vytvárajú bezpečné podmienky pre chôdzu alebo pohyb dopravných prostriedkov.

Typy vykurovacích káblov a systémov

Na trhu sú dostupné rôzne typy vykurovacích káblov, ktoré sú prispôsobené konkrétnym potrebám a aplikáciám. Najčastejším a vďaka cene aj najobľúbenejším spôsobom je použitie odporových vykurovacích vodičov. Je však možné použiť aj samoregulačné vodiče. Samoregulačný systém rozpúšťania snehu a ľadu RAYCHEM udržuje priechodnosť odkvapov, žľabov a zvodov a zabezpečuje bezpečné odvádzanie roztopeného snehu a ľadu z povrchu strechy.

Samoregulačné vykurovacie káble

Akékoľvek odkvapové žľaby a zvody, taktiež aj strechy je možné vybaviť energeticky úsporným samoregulačným vykurovacím systémom, napríklad Raychem GM-2X alebo GM-2XT. Životnosť samoregulačných vykurovacích káblov presahuje 25 rokov. Elektrická izolácia samoregulačných vykurovacích káblov je tvorená modifikovaným polyolefínom (radiačne zosieťovaným, pre zaistenie dlhej životnosti), ochranným medeným opletením a plášťom z modifikovaného polyolefínu pre zaistenie UV ochrany. Pre zjednodušenie inštalácie je kábel vybavený metrovými značkami.

Samoregulačné vykurovacie káble majú výkon až 36 W/m v ľade a 18 W/m vo vzduchu pri 0 °C, pri inštalovanej maximálnej dĺžke okruhu 80 metrov. Pre asfaltové/živicové strechy sa musí použiť samoregulačný kábel GM-2XT. Ich kľúčovou vlastnosťou je schopnosť prispôsobiť svoj výkon okolitej teplote: pokiaľ klesne okolitá teplota, kábel začína generovať viac tepla, a pokiaľ sa okolitá teplota zvýši, množstvo vytvoreného tepla sa zníži, čím dochádza k úsporám energie.

Systém Frostguard pre potrubia

Raychem FrostGuard je sada zo samoregulačného vykurovacieho kábla určená pre ochranu potrubí pred zamrznutím. Výrobok obsahuje samoregulačný vykurovací kábel s nainštalovaným pripojovacím káblom so zástrčkou pre rýchle a jednoduché pripojenie k elektrine. Frostguard môže byť použitý pre aplikácie aj vo vnútri potrubia.

Výhody systému FrostGuard:

• K dispozícii v 10 dĺžkach - vyhovuje väčšine aplikácií.
• S nainštalovaným pripojovacím káblom so zástrčkou.
• Samoregulačná technológia zabezpečí dostatočné množstvo tepla tam, kde je potrebné.
• Rýchla a jednoduchá inštalácia. Jednoducho len zapojiť do zásuvky!
• Fixácia samoregulačného vykurovacieho kábla k potrubiu páskou GT-66.
• Možné inštalovať aj do vnútra potrubia, k dispozícii sú prechodové elementy.
• Ideálne riešenie pre potrubia s malým priemerom.
• Vynikajúce riešenie pre potrubia nainštalované na prechodnú dobu.
• Správna voľba pre domáce a malé komerčné objekty.

Prehľad samoregulačných káblov pre ochranu potrubí

Existuje viacero typov samoregulačných káblov určených pre rôzne teplotné rozsahy a aplikácie:

• ETL-10 (Frostguard): Samoregulačný kábel zabezpečujúci ochranu potrubia proti zamŕzaniu, pokiaľ pracovná teplota potrubia neprevyšuje 50°C. Výkon kábla je 20 W/m pri teplote 5°C a vo vode. Pokiaľ je kábel na kovovom potrubí, jeho výkon je 10 W/m pri teplote 5 °C.
• Frostop Green a Frostop Black: Samoregulačný kábel zabezpečujúci ochranu potrubia proti zamŕzaniu, pokiaľ pracovná teplota potrubia neprevyšuje 65°C. Výkon kábla Frostop Black je 18 W/m pri teplote 5°C na kovovom potrubí. Výkon kábla Frostop Green je 10 W/m pri teplote 5°C na kovovom potrubí.
• FS-C-2X: Samoregulačný kábel zabezpečujúci ochranu potrubia proti zamŕzaniu, pokiaľ pracovná teplota potrubia neprevyšuje 95°C. Výkon kábla je 31 W/m pri teplote 5°C na kovovom potrubí. Výkon kábla je 22 W/m pri teplote 40°C na kovovom potrubí.

Odporové vykurovacie káble

Odporové vykurovacie káble Raychem GM-2CW a GM-4CW sú určené pre ochranné systémy na rozpúšťanie snehu a inštalujú sa na strechy a do odkvapov. Vykurovací kábel GM-2CW a GM-4CW je zložený z 2 odporových vodičov s elektrickou izoláciou z materiálu ETFE, vnútorný plášť je extrudovaný s polymérového materiálu a vonkajší plášť je LSZH materiál odolný voči UV žiareniu. Odporové vykurovacie vodiče sa vyrábajú v najkratšej dĺžke cca 8 m, a preto v prípade požiadavky na krátky vodič môžu byť vhodnejšie samoregulačné vodiče. Do odkvapov a zvodov je lepšie inštalovať vodič s nižším príkonom a dať ho dvakrát alebo aj trikrát, ako len výkonnejší vodič a inštalovať ho len jedenkrát.

Aplikácia vykurovacích systémov

Ohrev odkvapov, žľabov a zvodov

Najjednoduchším spôsobom riešenia problémov s ľadom a snehom v odkvapoch je inštalácia vykurovacích káblov priamo do zvodov a žľabov. Odkvapy a strešné zvody je potrebné chrániť pred poškodením. Tieto systémy poskytujú riešenie pre strechy vyhotovené zo štandardných strešných krytín, ako je šindeľ, drevo, kov a plast, ako aj pre odkvapy a zvislé dažďové zvody vyrobené zo štandardných materiálov, ako sú kovy, plasty a drevo.

Vykurovacie káble umiestňujeme v strešných úžľabiach (prípadne na spodných častiach striech), žľaboch a odkvapoch. Ochranný systém môžeme inštalovať do všetkých typov odkvapových žľabov alebo strešných konštrukcií. Proti námraze je možné chrániť aj strechy, strešné úžľabia, okraje striech a podobne. Systém ochrany striech a strešných odkvapov má za úlohu ochrániť ľudí a autá na komunikáciách popri budovách, čím umožňuje bezpečné komunikácie pre chodcov aj vodičov počas zimy a taktiež znižuje náklady na opravy a údržbu budov.

Ochrana potrubia proti zamŕzaniu

Vodovodné a kanalizačné rúry sú dôležité časti každej budovy; akákoľvek porucha môže byť veľmi nepríjemná a nákladná na opravu. Systémy na ochranu proti mrazu sa inštalujú tam, kde je potrebné chrániť vodovodné a kanalizačné potrubia pred zamrznutím a poškodením ľadom. Štandardne sa ochrana potrubia pred mrazom inštaluje po vonkajšom obvode potrubia pod izoláciou.

Avšak, spoločnosť DEVI disponuje aj ohrevným samoregulačným káblom, ktorý má atest na použitie v pitnej vode. Vtedy je ho možno použiť aj na ohrev vo vnútri potrubia. Rovnako, systém Frostguard môže byť použitý pre aplikácie aj vo vnútri potrubia. Systémy pre ohrev potrubí by sa mali nainštalovať v skorej fáze výstavby. Naše technické poradenstvo sa týka nielen výpočtu tepelných strát potrubia a návrhu vhodného ohrevného kábla, ale vieme aj posúdiť správnu izoláciu kábla. Potrubie však môže byť aj temperované, teda udržiavané na určitej požadovanej teplote.

Ohrev vonkajších plôch

Sneh na prístupovej ceste do garáže alebo na chodníku pred domom nie je nič príjemné, a ešte horšia je poľadovica. Vyhrievacie systémy ponúkajú riešenie, ako týmto nežiaducim javom zabrániť. Chránené vonkajšie plochy (chodníky, vonkajšie schody, vstupy do budov, príjazdové cesty, nakladacie rampy) zostávajú počas celého zimného obdobia bez ľadu a snehu. Týmto spôsobom netreba soliť alebo odhadzovať sneh.

Pre tento typ káblov a rohoží nie je potrebné pieskové lôžko nad káblom, čím sa skráti čas a náklady na inštaláciu. Aby sa zabránilo poškodeniu káblov, nemali by sa používať ťažké stroje (valce alebo stroje na kladenie asfaltu). Vykurovací kábel (termokábel) ukladáme medzi dve vrstvy betónu, ktorých celková hrúbka závisí od požadovanej nosnosti plochy. Na prvú vrstvu betónu uchytíme kábel pomocou inštalačného pásu. Vykurovací kábel umiestnime čo najbližšie k povrchu. Na vrstvu betónu kladieme kryciu vrstvu. Ideálnym povrchom na kryciu vrstvu je obyčajný betón či tenká, napr. čadičová dlažba. Zámková dlažba je vzhľadom na svoju hrúbku menej vhodná. Dlažbu ukladáme zvyčajným spôsobom do betónovej mazaniny či piesku. Ukladacia vrstva by však vždy mala byť čo najtenšia. Ochranné systémy môžeme inštalovať prakticky do všetkých typov povrchov, a vytvoriť tak bezpečné prostredie na chôdzu alebo pohyb dopravných prostriedkov. Káble ukladáme pod asfaltový povrch, vonkajšiu dlažbu alebo sa môžu zaliať priamo do betónu.

Regulácia a kontrola vyhrievacích systémov

Správna regulácia je kľúčová pre efektívnu a ekonomickú prevádzku vyhrievacích systémov. Všetky vykurovacie okruhy je možné riadiť pomocou energeticky úsporného termostatu s čidlom vonkajšej teploty a čidlom vlhkosti, ako je napríklad Raychem EMDR-10. Systém je možné ovládať pomocou termostatu (min/max) alebo pomocou snímačov teploty a vlhkosti.

Hospodárnejšiu prevádzku systému zaistí termostat, ktorý monitoruje okolitú teplotu a vlhkosť prostredníctvom snímačov; ochranný systém spína len na nevyhnutný čas, aby nevznikla námraza na chránených plochách alebo aby nezamrzla voda v žľaboch a zvodoch. Systém je úplne automatický a riadený digitálne pomocou inteligentných senzorov, ktoré sú umiestnené na vyhrievanom teréne. Každý senzor tak meria teplotu, ako aj vlhkosť a systém na základe týchto snímaní vypne alebo zapne výhrevné elementy. Vyhrievaná plocha sa počas trvania snehových zrážok udržuje na teplote nad bodom mrazu, padajúci sneh sa ihneď roztopí, takže námraza sa tu ani nevytvorí. Ak teplota opäť stúpne nad nastavenú hodnotu, prípadne ak zmizne vlhkosť z plochy, regulátor celý systém vypne. Spomínaná digitálna technológia termostatu je dôvodom nízkej spotreby energie a úspornej prevádzky systému. Uvedený spôsob nevyžaduje nijakú obsluhu.

Termostaty a senzory

Regulátory s diaľkovým snímačom nájdu uplatnenie aj pri presnej regulácii samoregulačných káblov. Pre montáž blízko vykurovanej technológie je možné použiť regulátor s diaľkovým snímačom UTR s krytím IP 65. Na použitie v rozvádzači je určený regulátor ITR-3 montovaný na lištu DIN. Snímač je možné osadiť do vonkajšieho priestoru alebo na vykurovanú technológiu.

Priestorové teplotné snímače montujeme na omietku na zatienenej (severnej) strane budovy v mieste, kde voľne cirkuluje vzduch. Káblový teplotný snímač umiestňujeme v blízkosti žľabu na tienenom mieste na chladnejšej (severnej) strane budovy. Vlhkostný snímač umiestňujeme do žľabu k vykurovacím káblom v mieste, v ktorom sa vlhkosť spravidla zdržuje najdlhšie, a to tak, aby snímač bol stále v kontakte so stekajúcou vodou vznikajúcou roztápaním snehu.

Pokiaľ použijeme na ochranu proti zamŕzaniu samoregulačné káble, väčšinou nie je nutné ani žiaduce vykurovacie káble spínať a regulovať podľa čidla umiestneného na vykurovanej technológii, pretože samoregulačné káble udržujú teplotu samy. Firma EBERLE ponúka množstvo priestorových elektronických termostatov AZT. Sú vybavené vstavaným snímačom a majú krytie IP 54. Toto prevedenie ich predurčuje na montáž v prevedení EEx de IIC T6. Pre prostredie s nebezpečenstvom výbuchu odporúčame priestorový termostat JUMO ATH-EXx, prípadne ZPA Ekoreg 61 113 v prevedení EEx de IIC T6. Vykurovacie káble s konštantným výkonom je väčšinou nutné regulovať pomocou snímača umiestneného na vykurovanej technológii.

Špeciálne na reguláciu systému ochrany odkvapov boli vyvinuté intervalové termostaty. Termostaty obmedzujú činnosť systému na vopred zvolený teplotný interval, v ktorom dochádza k zamŕzaniu odkvapov na danom objekte. Na našom trhu sa už objavila aj dvojkanálová jednotka, ktorá zaistí bezpečné odkvapy bez cencúľov a vjazdy bez námrazy.

Inštalácia a bezpečnosť

Inštalácia žľabového vykurovacieho systému je relatívne jednoduchá. Samotný kábel neobsahuje PVC materiál, predáva sa v metroch navinutý na cievke, aby sa nezamotal a aby bola manipulácia s ním jednoduchšia (pri montáži sa odvinie a odstrihne potrebná dĺžka). Napriek jednoduchej inštalácii, odporúčame túto prácu prenechať odborníkovi.

Pre prepojenie a zakončenie používajte rýchlospojky RayClic, ktoré majú odizolované konektory, gélové koncovky, krytie IP 68, odolnosť voči UV žiareniu a teplotnú odolnosť 65°C. Ich výhodou je aj jednoduchá vizuálna kontrola.

Každý vykurovací okruh je potrebné ochrániť ističom (BS EN 60898 typu C) a RCD - prúdovým chráničom (30mA senzitivita, vybavený do 100ms). Izolačný stav každého okruhu musí byť odmeraný elektrikárom. Pri inštalácii vodiča je potrebné všetky kovové prvky, strešné oplechovanie, žľaby, úžľabie, strešné úchyty „C“, najskôr očistiť od nečistôt a mastnoty pomocou technického liehu alebo riedidla Aceton. Technický benzín nie je vhodný, pretože zanecháva na kovových častiach látky, ktoré zhoršujú priliehavosť akrylových pások.

Pri navrhovaní potrebného výkonu musíme zohľadniť rozmer strechy a odkvapov, umiestnenie objektu z hľadiska klimatických podmienok a nadmorskej výšky, orientáciu objektu podľa svetových strán, typ strešnej krytiny a sklon strechy. Každú aplikáciu termokáblov na streche posudzujeme individuálne, pretože je nutné vziať do úvahy mnohé faktory, napr. tepelnú izoláciu strechy, orientáciu na svetové strany, nadmorskú výšku a pod.

Je dôležité poznamenať, že pokiaľ je vykurovací vodič ovládaný užívateľom ručne a je uvedený do prevádzky až v dobe, kedy je na ňom vyššia vrstva ľadu, vyhreje vodič v ľade dutinu (tunel), čím okolo neho vznikne vzduchový obal, ktorý sa správa ako tepelná izolácia, a tým znižuje účinnosť systému. Preto sa odporúča automatická regulácia.

Prehľad výkonov vybraných vykurovacích káblov

Nasledujúca tabuľka sumarizuje výkonové charakteristiky niektorých typov samoregulačných vykurovacích káblov pre ochranu potrubí a odkvapov:

tags: #vyhrievanie #dazdovych #potrubi