EGY ELEKTROMOS FŰTÉS, AMI

HA KIMARAD EGY

HIDEGTEREKKEL RENDELKEZŐ

ÉPÜLET TERVEIBŐL, ARRA

LEHET, HOGY KÉSŐBB MÁR

NEM LESZ MENTSÉG…

ELEKTROMOS FŰTÉS

Vannak olyan helyzetek, amikor egy tervezőnek kötelezően

számolnia kell bizonyos elemekkel egy-egy munka során. Ez a

helyzet akkor is, ha éppen egy hidegterekkel rendelkező épület,

azaz hűtőház kerül terítékre.

A hűtőházaknál, fagyasztó alagutaknál követelmény, hogy az

épület alatti földréteg ne fagyjon meg. Ez rendkívül kritikus

kérdés, hiszen a megfagyott talaj, a benne lévő jég

térfogata miatt tágul, és maga a hűtőház is statikai szempontból

is veszélybe kerülhet.

A hűtőházak, fagyasztó alagutak padlózatát természetesen vastag hőszigeteléssel látják el. Ez laikusoknak talán elég is lehetne, de a gyakorlatból tudjuk, hogy nem az! Ugyanis a hőszigetelés csak lassítja a hőáramot, de a hideg egy idő után mindenképpen átjut rajta, és ezzel meg is van a baj.

A talaj kapillárisaiban lévő víz megfagyása, a talaj térfogatának növekedését, ezzel a padlózat rongálódását, akár épület-felemelkedést, esetenként még az épületszerkezet tönkremenetelét is okozhatja, ha nem védekezünk ellene. A talaj kifagyásának veszélye akkor a legnagyobb, ha a padlón keresztül elvont hő nagyobb, mint amit a talaj a padló alatti talajréteggel közölni képes, azaz ha a hűtőház hidege a talajba kerül.

MIT KELL FELTÉTLENÜL FIGYELEMBE VENNIE

EGY PROFI ELEKTROMOS TERVEZŐNEK

HŰTŐHÁZAK, ÉS FAGYASZTÓ ALAGUTAK

ESETÉBEN, AMIT UTÓLAG MÁR TÚL KÉSŐ PÓTOLNI?

A víz a hideg, megfagyni „készülő” talajrétegbe még a vízzáró agyagrétegen át is felszívódhat. Az átfagyó talaj, illetve a 0C˚ vagy az alatti hőmérsékletű rétegek víztartalma megemelkedik még akkor is, ha a talaj az üzem beindulásakor még csak igen csekély mértékben volt vizes. A talajkifagyás ellen tehát az altalaj elhanyagolhatóan kis víztartalma sem jelent védelmet.

A talaj átfagyása elleni védelmi megoldásoknál gyakorta felmerül a kérdés, hogy egyáltalán fennáll-e a fagyás veszélye. Ez sokszor feleslegesen feltett kérdésnek bizonyul, mert a hűtőház állandó hidege miatt, a talaj mindenképpen át fog fagyni. Ezt akkor is figyelembe kell venni, ha egyébként a talajkifagyás csak a létesítmény üzembe helyezése után hónapokkal később következne be.

Ezek alapján nyilvánvaló, hogy a talajkifagyás és az általa

okozott károk elleni védelemről már a tervezés fázisában

gondoskodni kell, és a tervezők felelőssége, hogy erre megfelelő

figyelmet fordítsanak. Nos, a talajfűtés éppen ezt a védekezést

szolgálja.

A padlószigetelés alatti talajréteg fűtése az a módszer, amellyel

bármilyen padlószerkezet és bármilyen talaj esetén biztonságosan védekezni lehet a talaj kifagyása és az általa okozott épületkárok ellen.

A padlószigetelés alatti talajréteg fűtésével tulajdonképpen

segítünk a földnek létrehozni azt a padló felső síkja felé irányuló

hőáramot, amit a talaj nem, vagy nem elegendő mértékben képes produkálni. A talajfűtéssel a 0˚C-os izotermát oda

„helyezzük”, ahová kell: a padlószigetelés valamelyik vízszintes

síkjába.

HOGYAN MŰKÖDIK A HIDEGTEREK

TALAJFŰTÉSE?

A villamos talajfűtési rendszerek kivitelezése a lehetséges más

talajfűtési megoldásokkal szemben rendkívül egyszerű és

kedvező költségű. Szabályozásuk is kedvezőbb

áron megoldható és finomabb beállításokat tesz lehetővé.

Az üzemeltetési költség csökkenthető úgy, hogy a talajt a normál megtáplálás mellett éjszakai, (vezérelt) villamos

energiával fűtjük.

A hűtőházak alatti talaj átfagyásának megakadályozására,

fűtőkábelek kerülnek beépítésre a padlószigetelés és az altalajon

fekvő páraszigetelés közötti betonrétegbe.

Jellemzően állandó ellenállású fűtőkábeleket használunk, amelyek

különböző fajlagos (méterenkénti) ellenállású kivitelekben készülnek.

A járatos ellenállási értékek 0,18 – 18 Ω/m között változnak. A

különböző fajlagos ellenállású kábelek lehetővé teszik, hogy

különböző nagyságú termek, hűtőházak stb. talajfűtő kábeleit

jellemzően 230 V feszültséggel tápláljuk.

A fűtőkábelek által bevitt fűtőenergia eloszlása teljesen egyenletes,

így lehetőség van arra, hogy a helyi fűtési igényeket a

legtökéletesebben kielégíthessék.

A fűtőkábelek a „hidegvég” csatlakozási pontoktól normál villamos

vezetékekkel csatlakoznak a villamos kapcsoló- és

vezérlőszekrényhez. Ez a szekrény elhelyezhető akár a terem falának

külső oldalánál, akár a vezérlőhelységben.

Magyarországon az első villamos talajfűtésű hűtőházakat az 1970-

es évek végén építették.

Fontos tudni, hogy ezeknél az épületeknél is alkalmazták azt az

alapvető biztonsági eljárást, ami szerint egymással

párhuzamosan két szál kábelt fektettek le, melyek közül az egyik

a működő, a másik a tartalékkábel.

Tartalékkábelt nem azért kell alkalmazni, mert az üzemelő kábel

nem jó minőségű. Habár a kábel a terhelhetőségének jellemzően

csak harmadával-negyedével üzemel, mégsem jelenthetjük ki,

hogy soha el nem romolhat. Elég egyetlen fűtőszál kiesése és 40-

50 m2 felület marad fűtés nélkül. Ekkora felület fog átfagyni, mert a kész épület alatt utólag már nem lehet fűtőszálat cserélni, vagy

javítani.

A tartalék kábel tehát csak akkor üzemel, ha kiesik a működő.

Hogy a kiesést észrevegyük, automatikus szálankénti

működésellenőrzést kell a vezérlőszekrénybe tervezni, építeni.

KÁBELFEKTETÉS TARTALÉK KÁBELLEL

Egyszer jártam egy olyan hűtőházban, ahol nem volt

tartalékkábel, és a működő kábeleknek sem volt működési

ellenőrzése.

A talaj átfagyása akkor vált szembetűnővé, amikor az épület

tetejét tartó fő oszlopok megemelkedtek, megemelkedett a tető, az épület alakja megváltozott. Ekkor leállították a hűtést,

kiürítették a hűtőházat, kibontották az oldalát, hogy a

légkalapácsokat be lehessen vinni. Felverték az aljzatbetont,

felszedték a szigetelést, szerelőbetont, ekkor tudták szétverni és

kihordani az egy méter vastagságban átfagyott altalajt.

Ezután jött a földvisszatöltés, szerelőbeton, fűtőbeton, szigetelés,

és a járóbeton újbóli kiépítése. Ezek költsége valamint a kiesett

üzemelési idő nagyságrendekkel több költség, mint egy tartalék

fűtőkábel beépítése.

A tartalék kábel nem duplázza meg a költségeket, hiszen ugyan

abba a távtartóba kell helyezni és a működési ellenőrzést is csak

a ténylegesen működő kábelekhez kell kiépíteni.

Semmi sem indokolja, hogy bárki is tartalékkábel nélkül tervezzen hűtőház altalajfűtést.

MI BEFOLYÁSOLJA A SZÜKSÉGES

TELJESÍTMÉNYT?

Természetesen a kamra lehetséges legalacsonyabb üzemi hőmérséklete, és a hőszigetelés vastagsága. Lehet, hogy előbb csakO Co körüli üzemelést gondolnak, de később ez lehet alacsonyabb is, csak éppen egy meglevő épület alá további fűtést tenni már lehetetlen. Tervezni tehát mindig az alacsonyabb hőmérsékletre kell.

A szükséges teljesítményt a kábel méterenkénti teljesítmény-leadásának beállításával – ideális kábelhossz választás – valamint a fektetési sűrűség meghatározásával biztosíthatja. A kábeleket –az átfagyás kivédésére – egymástól 25-35 cm közötti távolságra célszerű fektetni.

Ez azt jelenti, hogy 3-3,5 m/m2 a kábeligény. A jellemző

teljesítmény – 15-20 W/m2 – eléréséhez a kábelteljesítményt 5-7

W/m-re van beállítva. Ez a számítási feladat az itt leírt módon

bonyolultnak tűnik, ezért fejlesztettük ki ingyenes tervezői

programunkat, amelynek használatával, néhány

gombnyomással egy komplett és megbízható tervet és kiírást

kaphat.

A VILLAMOS TALAJFŰTÉS TERVEZÉSÉNÉL,

SZERELÉSÉNÉL NÉHÁNY FONTOS DOLOGRA

ODA KELL FIGYELNI:

Az egyenletes talajfűtés elérése érdekében a méterenkénti kábelteljesítményeknek közel egyenlőnek kell lennie.

Az egymással párhuzamosan kapcsolt hurkok száma lehetőleg hárommal osztható legyen a háromfázisú hálózat egyenletes terhelése céljából. Háromfázisú fűtőkábeleknél ez nem követelmény.

A fűtőkábelek hajlítási sugara 70-90 mm-nél általában kisebb nem lehet.

A kábeleket úgy kell elrendezni, hogy ne keresztezzék egymást. Ha a keresztezéseket elkerülni nem lehet, akkor a keresztezéseket úgy kell kialakítani, hogy a kábelek ne érhessenek egymáshoz.

A kábeleket sűríteni kell külső határoló falak közelében és a hűtött tereken átmenő oszlopok tövében, ugyanis ezek a pillérek, oszlopok mintegy „átszúrják” a padló hőszigetelését, mivel alapozásukat a hőszigetelés alatti talajban lehet csak megoldani.

Az is előfordul, hogy egy nagy épületen belül alakítanak ki hűtőkamrákat (pl. élelmiszerláncok logisztikai központjai) és a tetőt tartó oszlopok egy része a hűtött téren megy keresztül. A kamra felett kinyúló oszlopok hideg felületére kicsapódhat az épület levegőjében levő pára, és ez lefolyva az oszlopon eláztathatja az arra tett hőszigetelést, ami így elveszti hatását.

A fűtőkábeleket nem ajánlatos +5˚C-nál kisebb hőmérsékleteken fektetni

A fűtőkábelek toldását kerülni kell, mivel minden célra bármilyen

hosszban „hidegvégekkel felszerelve” szállítják.

A kábeleket a szerelőbetonra fektetik. A tiszta és sík

szerelőbetonhoz először műanyag távtartókat rögzítenek, és

annak a hornyaiba pattintják be a kábeleket.

�A kábelek bebetonozásához finom – legfeljebb 3-4 mm max.

szemcsenagyságú – betont szabad használni, hogy a kábelek és

a fűtőbeton közötti hőátvezetési kapcsolat a lehető legjobb

legyen. A fűtőbeton vastagsága általában 6-7 cm.

A fűtőkábeleket minden esetben teljesen be kell fedni betonnal.

Levegőben, szigetelőanyagban való vezetésük túlhevüléshez,

idő előtti tönkremenetelhez vezet.

A fűtőkábeleket minden esetben „hidegvégekkel felszerelve”

szabad a villamos hálózatra rákötni. A „hidegvég” csatlakozási pontokat teljesen be kell betonozni, nehogy túlhevüljenek.

A fűtőkábelek épségét ellenőrizni kell lefektetés előtt és után.

Folytonosságukat mérésekkel kell ellenőrizni lefektetés előtt,

bebetonozás előtt és bebetonozás után azonnal.

A fűtőkábeles villamos talajfűtési rendszerek működése,

szabályozása hűtőházaknál, termeknél, fagyasztóknál

automatikus. (Kézi működtetés napjainkban már nem

alkalmaznak.) Az automatikus működtetés, illetve szabályozás

módszerei a következők.

�Mivel a villamos talajfűtés jól és finoman szabályozható, és a

fűtőbeton hőmérséklete az egész padlófelület alatt ugyanaz az

érték, a talajkifagyás elkerülésére Magyarországon általában

elegendő +5˚C fűtőbeton-hőmérsékletet tartani, ±1˚C

szabályozási eltéréssel.

A talajfűtést hőmérséklet-érzékelővel ellátott termosztát

szabályozza, illetve – mágneskapcsolón keresztül – működteti. A

hőmérséklet-érzékelőt a fűtőrétegbe betonozott védőcsőbe

szerelik be oly módon, hogy esetleges meghibásodásnál

cserélhető legyen. A korszerű termosztátok a talaj hőfokát is

mérik, és hőfokkijelzéssel rendelkeznek.

A fűtésvezérlő termosztát mellé egy másik termosztátot is be kell

építeni, ami figyeli a talajhőmérsékletet, és vészjelzést ad le, ha a

talaj – pl. a vezérlő meghibásodása miatt – túlságosan lehűl.

Minden egyes működő fűtőszál teljesítmény-felvételét

áramfigyelő relével ellenőrizni kell, amely vészjelzést ad le, ha

bármely fűtőkör kiesik, hogy a tartalék szálat beköthessék.

MIRE CÉLSZERŰ MÉG MINDEN

TERVEZŐNEK FIGYELNI?

Amennyiben a hűtőkamra ajtajába gyárilag nem tettek ajtókeret-fűtést, akkor azt is tervezni kell, az ajtó befagyásának megakadályozására

A kamrák ajtaja körüli terület csúszásmentességéről szintén gondoskodni kell. Egyrészt a hideg térbe ajtónyitás során bekerülő párás levegő szinte azonnal lecsapódik a földre és ott csúszásveszély alakul ki. Másrészt a kamrák előtti terület is csúszóssá válhat – a kiáramló hideg levegő miatt – ami akkor jelent nagyobb gondot, ha szintkülönbség van a kamra és az előtte levő tér között. Ezek a fűtések azonban már nem altalajfűtések, hanem a felső beton felületfűtései. Itt a külső területek jégmentesítéséhez használt irányelvek a mérvadók.