В категории: Брой 1-2/2010, Електроинсталация, Отопление, Покриви, Ремонти

Електрически нагревателни системи за открити площи

В очакване на откриващото се в началото на март строително изложение „Българска строителна седмица“ хвърляме предварителен поглед към това, което посетителите ще видят и научат на щанда на ДЕВИ ЕООД. Филиалът на датската фирма, част от концерна Danfoss, която държи около 40% от световния пазар в сектора на електрическите отоплителни системи, е измежду редовните участници на това най-представително строително изложение у нас. От лични наблюдения вече години наред бихме заявили, че щандът на ДЕВИ е измежду най-посещаваните, което е лесно обяснимо. Фирмата предлага най-модерни и лесно изпълними електрически отоплителни системи както за вътрешността на дома и сградите с обществено предназначение, така и за решаване на редица нерешими по друг начин проблеми, свързани с предотвратяване на заледяването на различни външни обекти и елементи от покривните конструкции.

Колкото и странно да изглежда, у нас, поне на достъпния и масов пазар, не се забелязва конкуренция на продуктите на DEVI. Това се вижда отчетливо и в големите търговски вериги магазини от вида „Направи си сам“, където секторът на електрическите отоплителни системи е представен единствено от тези продукти. Това навярно се дължи на технологичното превъзходство на датската фирма като производител не само на отделни елементи, а на цялостни системи, които функционират безупречно.

Продуктите на DEVI позволяват бързо и лесно решаване на различни задачи в областта на отоплението и защитата срещу заледяване. Монтирането им е улеснено в много голяма степен, така че в домашни условия това е по силите и на по-сръчните домашни майстори. Приложението на тези нагревателни системи се разпростира от домашната баня и защитата на водопровода на вилата срещу замръзване, през противообледенителните системи за покриви и алеи за автомобилно и пешеходно движение, до по-екзотичните приложения в селското стопанство, хладилната техника или предпазване на антените за сателитна телевизия и комуникации срещу покриването им със сняг, което тутакси ги изважда от строя.

Значимостта на темата и широкият интерес, който представляват електрическите отоплителни системи, както и непрестанната поява на нови, още по-усъвършенствани продукти на DEVI ни подтиква периодично да правим преглед и да информираме читателите на списанието за новостите от лагера на фирмата.

Така в декемврийския брой на „Направи сам“ направихме обзор на най-новите и най-ефективни за момента материали за изграждане на подови отоплителни системи в жилищни и други сгради – системи, изпълнени с изключително удобните за поставяне нагревателни рогозки devimat или по класическата технология с нагревателни кабели deviflex. Не пропуснахме и възможността за автоматизиране на цялата отоплителна система на жилището чрез управление и контрол от една-единствена точка чрез системата Devilink.

Сега е време да хвърлим поглед към новостите в сектора на отоплителните системи, предназначени за монтиране на открито. Ще дадем и малко повече информация за някои приложения, които излизат извън типичната територия на списанието, но, както е доказала 30-годишната история на „Направи сам“, то се чете от технически образовани хора, чиито професионални интереси далеч надхвърлят обсега на домашното майсторене.

Краят на февруари е подходящото време за такъв обзор, защото поне ние българите сме устроени така, че се замисляме върху решаването на даден проблем, когато ни дойде на главата или както е прието да се казва у нас „зимата отново ни изненада“. Провесят ли се ледените висулки от улуците, плъзне ли се неконтролируемо автомобилът по наклонената рампа към подземния гараж или пък не може да изпълзи от него, тогава се сещаме да търсим решение. Като знаем, че през март по традиция стартира и активният строителен сезон, вярваме, че сме уцелили оптималното време за тази статия.

Една поне за нас любопитна и красноречива статистика показва, че 85% от електрическите нагревателни системи у нас, изградени с материали на DEVI, са монтирани на открито и са предназначени да противодействат на зимните неволи, свързани с превръщането на водата и снега в лед. Това има своето обяснение, защото изборът на системи и средства за отопляване в дома е разнообразен, традициите, а и положителните страни в редица случаи на системите с водно отопление също са известни, а и немалка част от жилищните сгради имат централно отопление.

Навън обаче, в царството на зимната виелица, където дъждовната вода и снегът бързо се превръщат в лед, спасението е в електрическите нагревателни системи или иначе казано, поне що се отнася за България – в системите на DEVI. За такива решения сме писали неведнъж, а сега ще се опитаме да обобщим най-новите решения, тези, които ще бъдат демонстрирани и на предстоящото изложение „Българска строителна седмица“.

Ако вникнем по-дълбоко в пазарния анализ, ще видим, че от системите за борба с леда и снега най-голям е делът на тези, които предпазват улуците, водосточните тръби и части от покрива срещу обледеняване – 45%, 35% се падат на защитата на открити рампи, автомобилни и пешеходни алеи и стълбища, а 20% се падат на защитата на тръбопроводи.

Не случайно покривите на практически всички представителни сгради, като централната сграда на БНБ, Народното събрание, Министерския съвет, Националния исторически музей, Централната гара в София, новата сграда на летище София, множество дипломатически сгради, всички новостроящи се търговски сгради са защитени срещу обледеняване със системи на DEVI. Същото се отнася и за почти всички модерни хотели и сградите в селища от закрит тип по Черноморието и планинските курорти.

Най-общо казано, системите против обледеняване и сняг представляват специален нагревателен съпротивителен кабел deviflex, който при покривите се монтира открит – върху защитените части с ламаринена обшивка, по продължение на улуците и уламите, спуснат във водосточните тръби. При алеите, рампите, стълбищата и други места с автомобилно и пешеходно движение кабелите се монтират в самата настилка – бетон, под асфалта и др. Управлението на системите, т.е. подбирането на оптималния момент за включване на електрическото захранване и неговото изключване се управлява автоматично от различни по-сложност и съответно по прецизност терморегулатори. С помощта на въздушни или монтирани в настилката сензори те следят температурата, а някои и влажността. Така се гарантира оптималното управление на системата при минимален разход на електроенергия.

Пресмятането на електрическата нагревателна система става според възприетите норми за инсталирана отоплителна мощност на квадратен метър (или линеен метър при улуците и водосточните тръби). С оглед на това и според електрическата мощност на линеен метър се определя необходимата дължина на нагревателния кабел за конкретното място и приложение. В зависимост от това се планира и изпълнява системата за неговото закрепване с помощта на специално разработени за това средства – клипсове, ленти от ламарина и др.

За открити нагревателни системи към момента най-често се използват три вида кабели deviflex:

» DTIP – това е двупроводен нагревателен кабел с метална екранировка, предназначен за монтиране в бетонни настилки и около тръби. Захранването му е само в единия край. Използва се за подово отопление при дървени носещи конструкции, отопление на тръби и системи за хладилни камери.

» DSOT – еднопроводен нагревателен кабел с метална екранировка за монтиране в бетонни настилки при външни площи за защитата им срещу обледеняване и сняг. Поради това той има висока механична здравина и е много добре защитен срещу нараняване. DSOT-30 има висока мощност (30 W/m), което е още едно предимство за тези приложения.

» DTCE – кабелът е двупроводен, особено подходящ за монтиране в бетонни настилки, покриви, улуци и водосточни тръби. Има усилена защита срещу въздействието на ултравиолетовите лъчи, устойчив е и на битуми.

Кабелът DTCE-20 се появи миналата година и все още е сред новостите при външните нагревателни системи. Той, както и кабелите DTIP, е двупроводен, което означава, че двата проводника – съпротивителният и обикновеният меден, са фабрично електрически свързани в единия му край. Този край е капсулован с херметично затворена муфа, която го предпазва от проникване на влага и други вещества, осигурява му и механическа защита. Монтирането на този кабел е силно улеснено, защото свързването му към електрическата мрежа става само от единия край, посредством два „студени“ медни проводника. Електрическите връзки и в този край на кабела са защитени в херметизирана муфа.

Необходимо е да се знае, че всеки нагревателен кабел от този вид представлява готово изделие, което не се реже. Затова кабелът deviflex DTCE-20 се произвежда в 12 разновидности с дължина от 12 m до 195 m и съответно с нагревателна мощност от 250 W до 3875 W. В зависимост от пресметнатата обща отоплителна мощност се подбира и мощността на необходимия отоплителен кабел. Когато един кабел не е достатъчен за подгряване на дадената площ, се комбинират повече на брой.

Значителен интерес представлява и групата на саморегулиращите се нагревателни кабели. Тези кабели са предназначени за защита на улуци и водосточни тръби срещу обледеняване и сняг, а също така са много подходящи и за друго много важно приложение на електрическите нагревателни системи – защитата на водопроводните тръби от замръзване. С помощта на нагревателни кабели също така се поддържа необходимата температура и в различни тръбопроводи с промишлено предназначение.

За разлика от останалите видове кабели, които имат константно електрическо съпротивление по дължината си, саморегулиращите се кабели променят електрическото си съпротивление, а с това и отдаваното количество топлина в зависимост от температурата. При нейното понижаване електрическото съпротивление на кабела намалява, силата на протичащия ток се увеличава, увеличава се и количеството на отделяната топлина. При повишаване на температурата протича обратният процес и кабелът отделя все по-малко или въобще престава да отделя топлина. Секретът е в състава на специалния материал, който разделя двата проводника във вътрешността на кабела. Именно той променя своето електрическо съпротивление и така на практика кабелът става саморегулиращ се. Тази способност представлява и защита на кабела срещу прегряване, което може да се окаже вредно, когато тръбата е от полипропилен например. Друго предимство на този вид кабели е, че те може да се режат според необходимата дължина. В единия край двата проводника на кабела се свързват електрически, в другия край се свързват със „студените“ медни проводници и краищата се затварят херметически със специални муфи.

Този вид кабели са по-чувствителни на огъване, като минималният диаметър е 50 mm. При водопроводните тръби най-често кабелът се поставя прилепен по продължение на тръбата. Отгоре се покрива с тънко алуминиево фолио, което отразява топлината в посока към тръбата и накрая се нахлузва топлоизолиращ маркуч.

От този вид кабели по-голям интерес за масова употреба представляват:

» Devi-iceguard, който е предназначен за защита на улуците и водосточните тръби от лед и сняг.

» Devi-pipeguard – оптимално решение за защита на водопроводи срещу замръзване, както и на промишлени тръбопроводи за поддържане на вискозитета на протичащия през тях флуид.

Въпреки че кабелите са саморегулиращи се и особено при по-големи дължини, съответно при по-голяма инсталирана електрическа мощност, все пак е желателно те да се включат през термостат, който ще регулира по-прецизно включването и изключването на захранването. От икономисания електрически ток тази инвестиция се изплаща със сигурност.

За ефикасното и оптимизирано откъм разхода на електроенергия функциониране на всяка електрическа нагревателна система най-съществена е ролята на терморегулатора. DEVI произвежда широка гама от терморегулатори, от които за външни приложения най-подходящи са моделите devireg 316, devireg 330 и devireg 850. Миналата година на пазара бе пуснат усъвършенстваният devireg 850 III, който е трето поколение развитие на този модел с микропроцесорно управление, доказал се като най-подходящ за управление на външни отоплителни системи. Може да работи едновременно с до четири сензора, които измерват температура и влажност. Така терморегулаторът включва системата само при достигане на стойности, при които се създават условия за задържане на снега и трайно заледяване. След като повърхността на настилката бъде освободена от сняг и лед, отоплителната система автоматично се изключва. С две думи, тя работи при най-икономичен режим, т.е. само когато е необходимо. Терморегулаторът се настройва с помощта на LCD дисплей, при което зададените параметри се запаметяват. В постоянната му памет е записана програма, с чиято помощ се тества отоплителната система, и при възникване на неизправност в нея сигнализира.

devireg 850 III може да управлява едновременно две отделни нагреваеми зони, т.е. в него на практика са комбинирани два терморегулатора. Благодарение на това той управлява системите по-гъвкаво, а разходът на електроенергия се снижава допълнително. Така например терморегулаторът е в състояние да управлява едновременно и същевременно поотделно нагревателните системи на покрива на сградата и на алеята за автомобили, водеща към подземния гараж. Когато снегът върху покрива вече се е стопил от слънцето и не е необходимо отопление, системата се изключва. Противообледенителната система, скрита под повърхността на алеята, обаче може да продължи да работи, ако температурните и влажностните условия налагат това.

Системи за защита на улука и части от покрива срещу обледеняване

Противообледенителните системи на покрива на сградата предпазват улуците, уламите и водосточните тръби от постепенното им запълване със сняг и превръщането му в лед. Щом това се случи, те вече не са в състояние да изпълняват своите функции, а водата от топенето на снега започва да прелива, да образува опасни за живота и здравето на минувачите ледени висулки, да се стича и повторно да замръзва върху фасадата, с което се причинява бързото рушене на мазилката. Няма покрив, който да е естествено застрахован срещу това крайно неприятно и опасно явление, като най-уязвими са т.нар. топли покриви. При тях неизбежно преминаващата от обитаемите помещения топлина топи снега, а дебелата покривка от пухкав сняг подпомага този процес, защото изпълнява ролята на своеобразна топлоизолация.

Проблемът се решава с монтиране на нагревателен кабел deviflex по продължение на улуците и във водосточните тръби. При уламите и други части на покрива кабелът се монтира във вид на серпантина, така че да се осигури необходимата нагревателна мощност.

При „топъл покрив“ е необходимо да се осигури нагревателна мощност за улука 40–50 W/m, а при „студен“ – 30–40 W/m. Това на практика означава, че във всеки улук се поставят по два успоредни нагревателни кабела, което осигурява защита при температури до около –20 °С. Закрепването им става със специални пластмасови клипсове. Когато се използва еднопроводен кабел, той се прокарва, докато стигне до водосточна тръба, влиза в нея и се спуска до края ù, след това се връща обратно до улука и продължава по него. По този начин електрическите връзки са сведени до минимум. В случая по-подходящи са двупроводните кабели, защото захранването им се извършва само от единия край, а това улеснява монтирането на системата.

Нагревателната система задължително се свързва през терморегулатор, чиято задача е да включва захранването малко преди точката на замръзване, така че да не се допусне образуване и натрупване на голямо количество лед. Мощността на нагревателната система е оразмерена да предотвратява заледяването и да поддържа улуците и тръбите свободни за оттичане на водата, но не и да топи масивни ледени образувания.

Най-доброто решение в случая е да се използва терморегулатор, който измерва не само температурата, но и влажността, какъвто е Devireg 850 III. Ако се използва по-евтин, който отчита само температурата, неизбежно ще се получи преразход на електроенергия, защото системата ще работи на пълна мощност и в сухо, но студено време, без това да е необходимо. Така че ако се вземе решение за монтиране на терморегулатор, който не може да установи валежа от сняг или дъжд, трябва да се премине и на ръчен режим – т.е. когато покривът е напълно сух, човешка ръка да изключва термостата и отново незабавно да го включва, когато се зададе валеж.

Защита на открити външни площи

Защитата на откритите външни площи – стълбища, пешеходни пътеки и алеи за автомобили, рампи и др. срещу обледеняване и задържане на сняг върху повърхността им става чрез вграждане под повърхността на настилката на нагревателна система от кабели deviflex.

Освен новият DTCE-20 за тази цел също така е подходящ и кабелът DSOT-30. Той е еднопроводен с метална екранировка и мощност 30 W/m. Изолацията му е напълно водонепроницаема и е допълнително подсилена чрез специална армировка, което го прави устойчив на механично натоварване. Издържа напрежение на опън 250 N и на натиск – 2000 N, както и на нагряване до 80 оС. По-голямата мощност на кабела позволява намаляване на необходимата за вграждане дължина, което от своя страна улеснява монтажа.

За условията в страната ни се препоръчва осигуряване на нагревателна мощност между 220 W/m² при открити тераси и 350 W/m² при павирани алеи и дълбочина на полагане на кабелите до 10 cm под повърхността. В първия случай кабелите се полагат в циментовата замазка, върху която са залепени плочите. За неизолирани външни стълбища се монтират кабели, осигуряващи мощност 300–350 W/m², а ако те са изолирани, т.е. намират се над помещения в сградата или в досег с почвата – 220–300 W/m². Кабелите се поставят във вид на серпантина и се закрепват с помощта на специални монтажни ленти от поцинкована стоманена ламарина. Както вече споменахме, най-подходящият терморегулатор за този вид системи е devireg 850 III.

Защита на сателитни антени

Всеки, който гледа сателитна телевизия, е установил, че започне ли сняг да вали, мигом телевизионният сигнал изчезва. Приемането му не се възстановява, докато антената не бъде прочистена от натрупалия се върху отражателната чиния сняг. Ако антената е монтирана в близост до прозорец или на балкона, тя лесно може да се почисти механически и на ръка. Ако обаче се намира на недостъпно място, единственото спасение е да се чака, докато слънцето не разтопи снега. Колкото антената е с по-голям диаметър и колкото е по-полегато разположена спрямо хоризонта, толкова повече сняг ще събере, толкова по-трудно слънцето ще го стопи. Ето защо професионалните антени за сателитна комуникация задължително имат електрически нагревателни системи, които ги поддържат свободни от сняг. Това е и „интелигентното“ решение, за да може човек да гледа по всяко време сателитна телевизия, без да се притеснява дали ще завали сняг.

Нагревателният кабел се закрепва върху гърба на отражателната чиния, а при антени за домашна телевизия, според нас, включването му може да става и ръчно, когато завали сняг или просто когато телевизионният сигнал изчезне.

✳ ✳ ✳

Описаните дотук приложения на електрическите нагревателни системи deviheat са безспорно най-често използваните на открито, но с това не се изчерпват сферите, където те биха били изключително полезни, да не кажем незаменими.

Така например такива системи се вграждат под подовете на промишлените хладилници. Това се прави, за да бъде защитена почвата отдолу срещу замръзване. Ако това се допусне, теренът ще се повдигне и възниква опасност от разрушаване на основите. Този процес може да се предотврати с нагревателна система, но не и пасивно, като се разчита единствено на подовата топлоизолация. Причината за това е, че в хладилните зали се поддържа температура около –20 °С, а в замръзвателните тунели тя е около –35 °С. Затова рано или по-късно влагата в почвата неминуемо ще замръзне, ако не бъдат взети мерки.

За целта се монтират нагревателни кабели DTIP-18, DTIP-10 или трифазен кабел DTCE-30. Инсталираната мощност трябва да бъде 15–40 W/m². Кабелът се поставя в стоманобетонната плоча, върху която лежи подовата топлоизолация.

Нагревателните електрически системи deviheat намират все по-широко приложение и в селското стопанство. Така например те се използват за осигуряване на здравословни условия за развитие на малките прасенца и в птицефермите, защото тези топлолюбиви животни са силно чувствителни, трудно оцеляват или боледуват при по-ниски температури. Нагревателните системи осигуряват необходимото локално отопление, без да е необходимо поддържане на висока температура на въздуха в цялото помещение. Освен това благодарение на терморегулатора с подов сензор за топлина, системата може да се настрои така, че да поддържа оптимална температура в зависимост от възрастта на животните – по-висока при новородените и постепенно снижаваща се при вече поотрасналите. Този начин на отопление е по-здравословен, по-икономичен, позволява поддържане на по-чиста и суха среда за обитаване. Не на последно място този начин на отопление е напълно пожаробезопасен. За отглеждане на малки животни се препоръчва инсталиране на нагревателна мощност между 150 W/m² и 200 W/m².

Нагревателните кабели намират доста широко приложение и в оранжериите, където нагряват отдолу почвата, в която са засадени растенията. Това се отразява особено благоприятно върху техния растеж. Нагревателната мощност в тези случаи е 75–100 W/m2. Използва се терморегулатор devireg 330 с поставен в почвата температурен сензор.

Подобно приложение системите deviheat намират и при изграждането и поддържането на терени за голф и футболни игрища. Почвеното отопление ускорява растежа на тревата още от ранна пролет до късна есен. Така качествената тревна покривка става готова за ползване около два месеца по-рано, а и извън определените от природата сезонни граници. Инсталираната мощност е 50–100 W/m². Освен по време на изграждането на тревната настилка, нагревателната система може да се положи и при вече затревени терени. За целта е разработена специална технология за механизирано полагане на кабела, така че тревната покривка да бъде минимално увредена и до 10–12 дни да може да се възстанови напълно.

* * *

Проектирай сам електрическото подово отопление

♦ Няма по-удобен за използване и лесен за управление енергиен източник от електричеството.

♦ Няма по-здравословна и същевременно максимално ефективно разходваща топлиннната енергия система за отопление на дома и офиса от електрическото подово отопление.

♦ Няма по-лесен начин за изграждане на електрическа подова отоплителна система от нагревателните рогозки devimat DSVF-150 на датската фирма DEVI.

А сега – …

Няма нищо по-лесно от професионалното проектиране на такава система, което всеки сам за броени минути може да направи с интерактивния калкулатор HEATMAP – според вида и предназначението на помещението, неговата форма и размери, наличието на неотопляеми площи, вида на носещата конструкция и връхното подово покритие и т.н.

Проектирай сам подовото си отопление с HEATMAP като кликнеш с мишката върху илюстрацията.