Jak walczyć z oblodzeniem orynnowania, podjazdów, chodników, schodów?

Dodano: czwartek, 20 grudnia 2018 13:11
Jak walczyć z oblodzeniem orynnowania, podjazdów, chodników, schodów?

Niskie temperatury, opady śniegu przysparzają sporo problemów właścicielom domów, gdy z dachu zwisają ciężkie sople, a dojście do budynku i schody pokrywają się lodem. Niemożliwy może też być wyjazd z zagłębionego garażu, gdy na nawierzchni pojawi się warstwa zlodowaciałego śniegu.

Zastosowanie tradycyjnych metod usunięcia oblodzenia przez posypywanie piaskiem, solą jest uciążliwe i przynosi tylko krótkotrwały efekt, ale problem ten można skutecznie rozwiązać poprzez instalację elektrycznego systemu przeciwoblodzeniowego.

Mechanizm powstawania oblodzenia

Zamarzanie roztopionego śniegu czy opadów deszczu nie tylko utrudnia komunikację wokół domu, ale stwarza też zagrożenie - głównie spowodowane tworzeniem się sopli zwisających z orynnowania.

Jest to szczególnie groźne w przypadku przylegania budynku do ogólnodostępnego chodnika, gdyż w przypadku oderwania mogą spowodować groźny wypadek.

Tworzenie się sopli wynika z cyklicznego rozmarzania i zamarzania zalegającego na dachu śniegu przy jednoczesnym zablokowaniu odpływu przez rury spustowe. W efekcie nagromadzona w rynnach woda przelewa się przez ich krawędź, a w ujemnych temperaturach zamarza, tworząc często wielkie, niebezpieczne sople.

Z kolei efekt zlodowacenia na płaskich powierzchniach pojawia się w wyniku ugniecenia świeżego śniegu, zamarzających opadów deszczu lub napływu wody z roztopów. Utrzymywanie dodatnich temperatur w orynnowaniu i na nawierzchniach nie tylko umożliwia swobodny spływ wody, ale również osusza podgrzewane powierzchnie.

Wymagania instalacyjne dla instalacji przeciwoblodzeniowych

Instalacje odlodzeniowe z użyciem kabli grzejnych wymagają dostosowania mocy grzejnej do warunków funkcjonowania układu. Inne są bowiem straty ciepła powierzchni ułożonej na gruncie, a inne w warunkach zawieszenia ich w powietrzu.

Chodniki czy podjazdy wychładzane są jednostronnie - od powierzchni zewnętrznej - a od spodu „podgrzewane” ciepłem pochodzącym z gruntu. Proponowane niekiedy dla tych nawierzchni ułożenie izolacji termicznej jest błędem, gdyż zamyka dopływ energii cieplnej z podłoża, co zmniejsza efektywność systemu podgrzewania elektrycznego.

Teoretycznie rozwiązanie takie miałoby sens, np. przy odladzaniu kładki czy schodów niezabudowanych, ale ze względów wykonawczych w praktyce nie jest stosowane.

Przeciętne moce grzewcze dla typowych warunków użytkowania przyjmuje się w przedziale:

  • odladzanie powierzchni na gruncie 250-300 W/m2,
  • odladzanie powierzchni nad gruntem 350-400 W/m2,
  • odladzanie orynnowania 30-40 W/mb

Kable grzejne i osprzęt

W systemach przeciwoblodzeniowych wykorzystywane są dwa rodzaje kabli grzejnych - stałooporowe, których moc grzewcza nie zmienia się w czasie użytkowania i tzw. samoograniczające o mocy grzewczej dostosowującej się do warunków otoczenia.

Przewody stałooporowe o mocach jednostkowych 20-40 W/mb dostępne są w dwóch wersjach - przystosowane do zasilania jedno- lub dwustronnego.

Stałooporowe przewody grzejne.
Elektryczne przewody stałej mocy Raychem GM-CW do topienia śniegu na dachach i rynnach. Fot. nVent Thermal.

Kable dwustronne są z reguły cieńsze, ale wymagają dostosowania układu ułożenia umożliwiające wygodne podłączenie do zasilania. Mogą też być elementem mat grzewczych poprzez połączenie z siatką dystansową umożliwiającą łatwy montaż instalacji.

Przy odladzaniu orynnowania zewnętrzna powłoka przewodu musi być odporna na promieniowanie UV. Dla wymaganej długości kabla dobierana jest odpowiednia jego rezystancja jednostkowa (z asortymentu parametrów produktów) decydująca o normatywnej obciążalności.

Moc grzewcza pojedynczej pętli ograniczona jest wskazaniami producenta i z reguły nie przekracza 5 kW, a przewodów nie wolno skracać.

Przewody samoograniczające samoczynnie zmieniają moc grzewczą w zależności od temperatury - bezpośrednio występującej na elemencie grzejnym, a pośrednio zależnie od temperatury otoczenia, czyli intensywności schładzania.

Podawana moc jednostkowa odnosi się z reguły do temperatury +10 stopni Celsjusza i wzrasta wraz z jej spadkiem. Przy ustalaniu wymaganej mocy przyjmuje się więc, że w warunkach użytkowych wzrośnie ona przynajmniej o 50%, zatem np. przy wymaganej mocy w orynnowaniu 40 W/mb przewód samoograniczający może mieć moc nominalną 25-30 W/mb.

Rozkład mocy na długości instalacji może być różny i w miejscach cieplejszych ogrzewanie będzie odpowiednio zredukowane. Nie grozi zatem miejscowe przegrzanie, np. przy skrzyżowaniu się kabli.

Przewody samoregulujące ETL chronią przed oblodzeniem wewnątrz i na zewnątrz rur z wodą.
Samoregulujące przewody grzejne ETL do ochrony rur przed zamarzaniem. Fot. nVent Thermal.

Sterowanie systemem odladzania

Układ przeciwoblodzeniowy zasilany z sieci elektrycznej powinien samoczynnie reagować na warunki atmosferyczne. W przypadku instalacji z użyciem kabla stałooporowego, załączanie obwodu dokonuje termostat oraz czujnik wilgotności umieszczone w miejscach, w których można spodziewać się najwcześniejszego spadku temperatury poniżej 0 stopni Celsjusza.

Czujnik wilgotności umieszczony w podłożu lub w rynnie uchroni przed niepotrzebnym włączeniem ogrzewania, gdy mimo niskiej temperatury, nie wystąpiło oblodzenie.

Jeśli w układzie zamontowany jest kabel samoograniczający, to jego załączenie powinno nastąpić również za pośrednictwem termostatu, gdyż bez takiego uruchomienia będzie pobierał on prąd - choć o mniejszej mocy - również w dodatnich temperaturach otoczenia.

Zaleca się ustawienie załączania obwodu już przy temperaturze +1 do +2 stopni Celsjusza, co zabezpieczy układ przed udarem prądowym, gdy np. załączenie ręczne nastąpi przy znacznie niższej temperaturze.

Instalacja przeciwoblodzeniowa schodów i podestów

Na betonowych podłożach kable grzejne układane są najczęściej bezpośrednio pod pokryciowymi płytkami ceramicznymi, zatopione w warstwie kleju montażowego, a jako element grzejny wykorzystuje się maty o małej grubości.

W przypadku schodów na wysokości podstopnic konieczne jest wykonanie rowka w podłożu, w którym zmieści się przewód przechodzący pomiędzy poszczególnymi stopniami.

Schody niezabudowane warto ocieplić od spodu, co wpłynie na zmniejszenie zużycia energii potrzebnej do ich podgrzania.

Odmrażanie chodników, podjazdów

Instalacja przeciwoblodzeniowa nawierzchni spoczywającej na gruncie układana jest najczęściej pod pokryciem kostką brukową bądź płytami chodnikowymi. Przewody grzejne po tymi nawierzchniami umieszczane są w warstwie podsypki piaskowej o grubości 3-4 cm.

Niekiedy kable grzejne układane są w betonowym podkładzie i wtedy grubość płyty nie powinna być mniejsza niż 5 cm oraz należy utworzyć stosowne dylatacje.

Kable grzejne są stosowane do odlodzenia wyjazdu z garażu.
Kable grzejne układa się również w celu odlodzenia wyjazdu z garażu. Fot. nVent Thermal.

Na podjazdach kable można ułożyć tylko w dwóch rzędach o szerokości ok. 50 cm rozmieszczonych w odstępie odpowiadającym rozstawowi kół pojazdu (osiowo ok. 1,5 m). W przypadku konieczności wykonania połączeń elektrycznych pod nawierzchnią należy użyć muf kablowych.

Odladzanie orynnowania

Instalacja odlodzeniowa orynnowania układana jest z kabli grzejnych umieszczonych na całej długości rynien oraz wewnątrz rur spustowych.

Niekiedy ogrzewanie umieszczane jest przy krawędzi pokrycia dachowego, chroniąc w ten sposób przed zaleganiem śniegu w tym miejscu i możliwością spadania dużych jego nawisów.

W przypadku rur spustowych z bezpośrednim odprowadzeniem deszczówki do wpustu kanalizacyjnego, kable grzejne powinny być wprowadzone na głębokość ok. 1 m pod powierzchnię gruntu, zabezpieczając w ten sposób przed utworzeniem się lodowego korka, zamykającego odpływ roztopionego oblodzenia.

Sposób mocowania kabli grzejnych zależy od ich rodzaju. Przewody samoograniczające się można swobodnie układać na dnie rynien i wprowadzić do rur spustowych bez konieczności trwałego ich zamocowania. Umożliwia to łatwe zdemontowanie instalacji w przypadku konieczności przeprowadzenia czyszczenia orynnowania.

Kable grzejne są stosowane do ochrony rynien przed oblodzeniem.
Przewody grzejne Elektra do zabezpieczenia rynien przed oblodzeniem. Fot. Elektra.

Ułożenie kabli stałooporowych wymaga użycia uchwytów montażowych, pozwalających na utrzymanie dystansu między przewodami, jak i ochronę plastikowych elementów przed przypadkowym przegrzaniem.

Kabel ten układany jest najczęściej w formie pętli poprowadzonej w rynnie i rurze spustowej, z podłączeniem do zasilania w dogodnym miejscu. Zapewnienie drożności odpływów konieczne jest również na dachach płaskich wyposażonych w spusty wewnętrzne.

W zmiennych warunkach pogodowych właśnie w pobliżu odpływów tworzy się najgrubsza warstwa lodu, gdyż woda z rozmarzającego okresowo śniegu spływa po nachyleniu dachu w kierunku odpływu i zamarza. Obszar ten wymaga skutecznego podgrzewania kablami grzejnymi umieszczonymi pod pokryciem lub na jego powierzchni.

Autor: Cezary Jankowski
Opracowanie: Martyna Nowak-Ciupa, Aleksander Rembisz
Zdjęcie otwierające: nVent Thermal
Zdjęcia w tekście: nVent Thermal, Elektra