Ochrona przed zamarzaniem. Instalacje grzewcze gruntowe. Arkusz zastosowań. Inteligentne systemy grzewcze

Transkrypt

1 Ochrona przed zamarzaniem Instalacje grzewcze gruntowe Arkusz zastosowań Inteligentne systemy grzewcze

2 Spis treści Przegląd rozwiązań... 3 Dobór produktów... 4 Obliczenia... 5 Podsumowanie... 6 Testowanie... 7 Ważne... 7 Wydajność... 7 Lista innych arkuszy zastosowań Ogrzewanie wewnętrzne, nowe budynki Ogrzewanie podłogowe na podłożu betonowym Ogrzewanie podłogowe pod podłogami na legarach Ogrzewanie podłóg remontowanych Ogrzewanie podłogowe dla podłóg montowanych na sucho Ogrzewanie podłogowe w łazienkach Ogrzewanie podłogowe dla podłóg demontowalnych Instalacje przeciwoblodzeniowe Ochrona rur przed zamarzaniem Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe dachów i instalacji rynnowych Gruntowe instalacje przeciwoblodzeniowe Zabepieczenie podłóg w mroźniach Przyspieszanie wiązania betonu Utrzymywanie temperatury Utrzymywanie temperatury rurociągów Ochrona podłóg i przegród przed zawilgoceniem Ogrzewanie zabudowań wiejskich Ogrzewanie podłóg w stajniach i chlewniach Ogrzewanie w szklarniach Ogrzewanie winnic

3 Przegląd rozwiązań Instalując kable grzejne w miejscach przeznaczonych do zapobiegania przed gromadzeniem się śniegu i oblodzeniem, należy wziąć pod uwagę bezpieczeństwo oraz koszty instalacji. System grzewczy ma zastosowanie w budownictwie indywidualnym pod chodnikami i drogami dojazdowymi lub w miejscach publicznych takich jak: parkingi, rampy lub chodniki. Istnieje również możliwość ogrzewania powierzchni asfaltowych stosując kabel grzejny Deviflex DTIK. Projektując instalacje grzewczą, należy wziąć pod uwagę dostępną moc elektryczną. Jeśli dostępna moc jest ograniczona, można: 1) Zmniejszyć powierzchnię grzewczą, np. układając kable grzejne tylko pod śladami kól. 2) Podzielić powierzchnię na 2 strefy i nadać priorytety - Devireg 850III. 3) Zastosować mniej W/m 2 niż jest zalecane, jeśli to możliwe. 4) Nie należy stosować mniej niż 250 W/m 2. Zalety Bezpieczeństwo ludzi i budynków Brak ręcznego usuwania śniegu Różne nawierzchnie beton, kostka i asfalt. Możliwość dopasowanie do dostępnej mocy Instalacje Dostępne kable dwużyłowe Zgodność z DIN IEC & Szerokość mat 0.5 m i 1m Akcesoria montażowe Deviclip Działanie Sterowanik z czujnikiem wilgoci Dopasowanie czasu grzania Kontrola kosztów eksploatacji Konstrukcje nad gruntem: platformy, schody, mosty, tarasy Płyta betonowa, gres, asfalt Kable grzejne Deviflex Taśma montażowa Deviclip, ew. zbrojenie Izolacja termiczna Konstrukcje na gruncie: podjazdy, parkingi Płyta betonowa lub asfalt Warstwa ubitego piasku lub beton Kable grzejne Deviflex Taśma montażowa Deviclip, ew. zbrojenie Podbudowa z ubitego tłucznia / betonu / starego asfaltu Izolacja termiczna (opcjonalnie, jeśli zgodna z projektem) Grunt rodzimy Powierzchnie na gruncie: drogi dojazdowe, chodniki Kostka brukowa lub płyta betonowa Podsypka piaskowo-cementowa Kable grzejne Deviflex Taśma montażowa Deviclip, ew. zbrojenie Warstwa podbudowy z ubitego tłucznia Izolacja termiczna (opcjonalnie) Grunto rodzimy 3

4 Dobór produktu Produkt Typ Opis Deviflex DIN IEC Stałooporowy Devimat DIN IEC Stałooporowa Termostat DTCE-30 DTCE-20 DSIG-20 DTIK-30 do asfaltu DTCE-300 DTIK-300 do asfaltu Devireg 850 z czujnikiem temp i wilgoci Devireg 330 (głębokość czujnika <10 cm) Devireg 330 (głębokość czujnika >10 cm) Czujnik Czujnik gruntowy do Devireg 850 Czujnika temp NTC do Devireg 330 Akcesoria Inne zalecane (poza ofertą DEVI) Devifast Deviclip CC Deviclip Twist Zasilacz 24 V PSU dla Devireg 850 Izolacja (np. styropian) Osłona kabla czujnika Złączki do przedłużenia przewodu RCD wg lokalnych przepisów Dwużyłowy, 100% ekranowany Dwużyłowy, 100% ekranowany Jednożyłowy Dwużyłowy (DIN IEC 62395) Dwużyłowa, 100% ekranowana Dwużyłowa (DIN IEC 62395) 2x15 A, 24 V PSU, szyna DIN -10 C do +10 C, 16 A, szyna DIN +5 C do +45 C, 16 A, szyna DIN Długość przewodu 15 m, IP67 3 m, 15kΩ Stal galwanizowana, odstęp CC 2.5 cm PP, odstęp CC 1 cm PA, Montaż do zbrojenia Przy 3-4 czujnikach XPS ekstrudowany Do czujnika gruntowego Devireg 850 w asfalcie Do kabli "zimnych" Wyłącznik róznicowo-prądowy Zastosowanie Devireg 850 z czujnikiem wilgoci pozwala na: 20-30% oszczędność kosztów energii działanie tylko przy opadach śniegu. podział powierzchni na 2 strefy lub połączenie z systemem dachowym. ustawienie priorytetów dla stref, przy limicie dostępnej mocy. podłączenie 1-4 czujników, minimum 1 w każdej strefie. Więcej informacji w instrukcji montażu czujnika. Zastosowanie dwóch lub więcej czujników Devireg 850 w jednej strefie umożliwia: Dokładniejszy pomiar parametrów (temp, wilgoć) przy większych (>50 m 2 ) powierzchniach o gęstej zabudowie. Szybsza reakcja systemu o około 1h. Przykład z Wiednia System przeciwoblodzeniowy ma usuwać śnieg i lód z chodnika o wymiarach 2 m 10 m wyłożonego kostką brukową na warstwie ubitego piasku. Założona temp zewnętrzna wynosi -15 C. Zalecana moc grzewcza jednostkowa (wg arkusza kalkulacyjnego) q j wynosi 300 W/m 2. P cał 300 (2 10) = 6000 W Dobrano 2 kable DSIA-25, 2965 W, 119 m, 230 V, dystans C-C = 8 cm. Alternatywnie - pow. grzewcza równa 19,2 m 2. Dobrano 2 maty DSIA 300 (0,5 m szer.): 2900 W. Do sterowania można zastosować Devireg 330 z czujnikiem temp NTC lub Devireg 850 z jednym czujnikiem gruntowym. Dalsze instrukcje na następnej stronie. 4

5 Obliczenia Zalecana moc grzewcza zależy od lokalnych warunków klimatycznych. Średnia temp powietrza zew C Miasto np. Moc grzewcza q j W/m 2 Efektywność topienia* Temp powietrza -5 C Pokrywa śnieżna 50% mm śniegu / godz Utrzymywane Δt* Brak śniegu, lekkie zachmurzenie C Przy padającym śniegu C 0 do -5 Londyn do -15 Wiedeń, Pekin do -25 Oslo, Kijów do -35 Moskwa * Obliczenia wg ASHRAE Podręcznik Zastosowań: szerokość 6 m, pręd. wiatru 4.5 m/s, 20% straty ciepła. Należy doliczyc dodatkowe 100 W/m 2 : na każde 1000 m wysokości n.p.m., w odniesieniu do miast wymienionych w tabeli. jeśli ogrzewana konstrukcja nie ma izolacji termicznej, np. platforma, schody zawieszone. jeśli średnia prędkość wiatru >6 m/s. Dystans pomiędzy kablami CC [cm] DSIG 20 W/m Moc grzewcza [W/m 2 ] DSIA 25 W/m DTIK/DTCE 30 W/m Devimat DTCE Więcej informacji o kosztach ekploatacji i czasie reakcji instalacji w części Wydajność/efektywność. Zmniejszenie mocy grzewczej instalacji (np. z powodu limitu mocy elektrycznej), zwiększy czas reakcji i zmniejszy efektywność instalacji. Rozwiązaniem jest nastawienie wyższej temp. topnienia (Devireg 850), jednak zwiększy to koszty eksploatacyjne systemu. Zwiększenie mocy grzewczej instalacji, skróci czas reakcji i zwiększy jej efektywność. Można zmniejszyć koszty eksploatacji systemu, przez obniżenie temp czuwania (Devireg 850). P grzew q j A ogrz P grzew W Moc grzewcza kabla lub maty q j W/m 2 Zalecana moc grzewcza A ogrz m 2 Powierzchnia ogrzewana P grzew = q mat W mat L mat q mat W/m 2 Moc maty = 150, 225 i 300 W/m W mat m Szerokość maty = 0.5 m, 0.75 m or 1m L mat m Długość maty (wg specyfikacji) P grzew = q kab L kab q kab W/m Moc kabla = 20, 25 or 30 W/m L kab m Długość kabla (wg specyfikacji) A ogrz 100 cm m CC= CC cm Odstęp pomiędzy kablami grzejnymi L kab 5

6 Instrukcje montażu 1) Przed ułożeniem kabli grzejnych, sprawdź i oczyść powierzchnię z ostrych obiektów, liści, itp. Przygotuj miejsce na podłączenie instalacji w szafce elektrycznej. 2) Wykonaj schemat ułożenia kabli grzejnych, zaznacz położenie czujników, mufy i przebieg kabli do rozdzielni. Montaż czujnika Devireg 850 wykonaj wg instrukcji. 3) Sprawdź rezystancję izolacji kabla oraz żyły grzejnej. Wartości zmierzone porównaj z nominalnymi podanymi na mufie kabla. 4) Rozłóż taśmę montażową Deviclip lub siatkę zbrojeniową. Zamontuj obudowę czujnika Devireg 850 oraz rurkę plastikową na przewody czujnika. 5) Zamontuj kable grzejne. Jeszcze raz sprawdź rezystancję izolacji i żyły grzejnej. 6) Za krótkie przewody zasilające od kabli lub czujników należy przedłużyć zgodnie z zasadami dla instalacji elektrycznej. Uszczelnij przejścia przewodów przez ścianę. 7) Po ułożeniu kostki brukowej lub wylaniu betonu/asfaltu, zamontuj czujnik Devireg 850 w obudowie, zgodnie z instrukcją. 8) Zamontuj termostat w szafce elektrycznej i podłącz wszystkie przewody zasilające pod odpowiednie zaciski. 6

7 Sprawdzenie instalacji 9) Sprawdź rezystancję izolacji kabla i żyły grzejnej, następnie porównaj zmierzone wartości z nominalnymi podanymi na mufie łączeniowej. 10) Termostat Devireg należy sprawdzić postępując zgodnie z instrukcją. 11) Użytkownik końcowy lub konserwator systemu powinien być przeszkolony w zakresie pracy instalacji i jej sterowania. Termostat Parametr Zalecane ustawienia Devireg 330 Temperatura +3 do +5 C Devireg 850 Temperatura czuwania Temperatura topienia Dogrzewanie -10 do 0 C zależy od klimatu i czasu nagrzewania +1 do +2 C 1 do 3 godz 12) Sprawdź poprawne działanie instalacji grzewczej przed rozpoczęciem pory zimowej. Ważne Nie wolno instalować kabli grzejnych tylko pod piaskiem. Wierzchnia warstwa podłoża musi być twarda, żeby zabezpieczyć kable przed zniszczeniem. Nie wolno montować kabli w temperaturach niższych od -5 C. Nie wolno ciąć i krzyżować kabli grzejnych Deviflex. Przed i po montażu kabli grzejnych należy sprawdzić wartość rezystancji izolacji oraz żyły grzejnej. Wszystkie podłączenia do sieci elektrycznej muszą być wykonane przez elektryka z uprawnieniami. Przedłużając przewody zasilające, pamiętaj że: max. spadek napięcia dla całego przewodu może wynosić 5%. prąd upływu dla całej instalacji nie może przekroczyć wartości zadziałania wyłącznika różn.-prąd. Montując kable grzejne pod nawierzchnią asfaltową zastosuj: kable Deviflex DTIK ułożone w warstwie plastycznego asfaltu lub kable Deviflex DTCE ułożone w 3 cm warstwie piasku, pod warstwą asfalobetonu (kable grzejne nie mogą się stykać z asfaltobetonem). Zaleca się zamontowanie czujnika gruntowego na warstwie izolacji termicznej (np. styroduru). Termostat z kontrolą temperatury podłoża jest niezbędny w przypadku: Podbudowy z piasku: moc grzewcza maty od 250 W/m 2 i kabla od 25 W/m. Podbudowy z betonu/asfaltu: moc kabla grzejnego 30 W/m przy mocy grzewczej instalacji > 500 W/m 2 (CC < 6 cm) Wydajność Poniższe obliczenia zostały wykonane w oparciu o dane z ASHRAE, Podręcznik zastosowań i historyczne dane pogodowe. Wyniki obliczeń są tylko wskazówką i mogą się wahać w zależności od powierzchni, prękości wiatru i konstrukcji podłoża. Izolacja Zastosowanie izolacji jest istotne zwłaszcza w konstrukcjach nad gruntem. Np., na most pada śnieg przy temp. powietrza -3 C i pręd. wiatru 4.5 m/s. Ogrzewanie nawierzchni na moście wymaga wykonania izolacji jego powierzchni dolnej oraz bocznych. Grubość izolacji Straty ciepła w dół W/m 2 brak izolacji mm mm mm 9 7

8 Termostaty Koszty eksploatacji systemu zależą w dużej mierze od sterowania. Devireg 850 jest bardziej oszczędny, ponieważ posiada czujnik wilgoci i w czasie suchych i mroźnych dni jest w trybie czuwania. Czas nagrzewania Okres od momentu wykrycia śniegu do początku jego topienia oznacza czas nagrzewania. Czas ten zależy od klimatu i specyfiki instalacji. Moc grzewcza Zainstalowanie większej mocy grzewczej skróci czas nagrzewania i pozwoli na zmniejszenie temperatury czuwania na termostacie, bez wydłużenia czasu nagrzewania. Termostat Typ czujnika Wsp. kosztów eksp. Devireg 850 Gruntowy, temp i wilgoci 1 Devireg 330 Temp gruntu NTC (np. +3 C) Inny Temp powietrza 2-5 Temperatura na powierzchni [ C] Temperatura na powierzchni [ C] ,0 0,5 0-0,5 Czas nagrzewania chodnika (kostka brukowa 80 mm na piasku) dla 3 różnych konfiguracji przy temperaturze powietrza -8 C Godziny [h] 300 W/m 2 temp. topienia -2 C 450 W/m 2 temp. topienia -7 C 500 W/m 2 temp. topienia -10 C 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 Czas nagrzewania dla 3 różnych zastosowań, 300 W/m 2 przy temperaturze powietrza-3 C -1-1,5 Chodnik z kostki brukowej 80 mm na podłożu piaskowym Rampa betonowa zawieszona z -2-2,5 izolacją termiczną 100 mm Parking samochodowy pokryty 60 mm warstwą asfaltu -3 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 Godziny [h] Przykład Poniżej przedstawiono koszty eksploatacji systemu w sezonie grzewczym (lis-mar) dla różnych miast i ustwień jednostki Devireg 850. Instalacja ogrzewa chodnik z kostki brukowej o gr. 8 cm - ułożona została w różnych konfiguracjach mocy. Zmierzono zużycie energii elektrycznej przy takim samym czasie nagrzewania. Moc grzewcza Nastawa Devireg Londyn W/m 2 kwh/m 2 Wiedeń kwh/m 2 Oslo kwh/m 2 Moskwa kwh/m C 80 NA NA NA C C VAEEA149 04/2010 Danfoss Sp. z o.o. Chrzanowska Grodzisk Maz Tel: Fax: