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 veszélybe kerülhet. A talajfűtés pontosan ennek elkerülésére lett kitalálva.
Talajfűtés vs hőszigetelés
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. 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 tervezőnek hűtőházak, 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 0 C˚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 talajkifagyás 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 üzembehelyezése 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 talajkifagyás 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. Talajfűtés alkalmazása esetén a 0 ˚C-os izotermát oda „helyezzük”, ahová kell: a padlószigetelés valamelyik vízszintes síkjába.
Hogyan működik a talajfűtés hidegterek esetében?
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.
Áramfigyelő bekötése talajfűtés használatához
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
Talajfűtés: Fektetés 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, a 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 elektromos fűtőkábel (röviden: fűtőkábel) beépítése. A tartalék kábel nem duplázza meg a költségeket, hiszen ugyanabba 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 csak
O 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 kaphatsz.
Ugrás a tervezői adatbázishoz »
Fontos dolgok, amelyekre talajfűtés esetén gondolni kell!
- 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.
- Az elektromos 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
- Az elektromos 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 siker a pontosságban (is) rejlik!
- 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.
- Az elektromos fűtőkábeleket minden esetben „hidegvégekkel felszerelve” szabad a villamos hálózatra rákötni. A „hidegvég” csatlakozási pontokat teljesen be kell betonozni, nehogy túlhevüljenek.
- Az elektromos 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 talajfűtés működését 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 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.
Egy ingyenes segítség…
Szeretnénk megkönnyíteni az életedet, ezért kidolgoztunk egy olyan segédprogramot, amely a tervezői feladataidat hivatott egyszerűsíteni.
Miben segít neked ez a tervezői CD?
Tervezői CD-nk segít téged, hogy egyszerűen, szinte csak az „egeret” használva, el tudd készíteni az egyébként időt rabló fűtőkábeles technológián alapuló kalkulációit, legyen szó rámpa, vagy esőcsatorna fagymentesítő fűtéséről, esetleg hőtárolós padlófűtésről, vagy csővezeték kísérőfűtéséről. Használata során biztos lehetsz abban, hogy szakmailag vállalható, több évtizedes tapasztalaton alapuló, korrekt kalkulációt készített. A kalkulációból egyetlen gombnyomásra kinyomtatható, vagy kimásolható termékkiírást is kapsz.
A program a kalkulátorokon kívül egyéb hasznos műszaki információval is kiszolgál, így rendelkezésedre állnak műbizonylatok, megvalósítási javaslatok, termékismertetők, tervezési segédletek, képek…
Ha szeretnéd te is használni ezt az ingyenes segítséget, ahol pár gombnyomással hozzájuthatsz a kívánt adatokhoz, akkor kattints az alábbi linkre, és egy rövid regisztráció után máris hasznosíthatod ennek az egyedülálló segítségnek minden előnyét:
Ha több, a szolgáltatásod iránt érdeklődő ügyfelet szeretnél, akkor regisztráld vállalkozásodat adatbázisunkba, ahol az oldalunkra látogató magánembereknek nyújtunk segítséget. Ebből az adatbázisból válogatnak azok, akik elektromos tervezőt keresnek elektromos fűtési rendszereik megtervezéséhez.
Az oldalunkon mindent megtalálsz, ami egy profi elektromos tervezőnek csak érdekes lehet, ha elektromos fűtési, és fagymentesítési rendszereket szeretnél tervezni az ügyfeleid számára!
A ma tudása hamarosan elavult lesz, ezért van szükség a legfrissebb információk megszerzéséhez. Ennek leghatékonyabb módja, ha regisztrálsz bog-értesítőnkre, ahol szakemberek vitatják meg a technikai újdonságokat.
Praktikus ötletek – MOST INGYEN!
A hiedelmekkel ellentétben a korszerű elektromos fűtés egyáltalán nem kerül többe, mint bármely más fűtés!
Tévhitek, berögzült félreértések, praktikus ötletek az elektromos fűtéssel kapcsolatban…
Iratkozz fel ingyenes tanulmánysorozatunkra, és ismerd meg az előrelátó építkezők, felújítók néhány érdekes, azonban gyakran csak utólag felmerülő problémáját, amelyet az elektromos fűtőkábelek maradéktalanuk képesek megoldani!
