Dachenteisungssysteme

Eisbildungsmechanismus

Abb. 1
Eis- und Eiszapfenbildung auf einem warmen Dach (DE-VI):
1 – Schnee;
2 – Wasser;
3 – Eis;
4 – Wärmestrom

Niederschlag in Form von Schnee auf dem Dach ist ungefährlich. Wenn jedoch Bedingungen geschaffen werden, unter denen der Schnee unter dem Einfluss einer Wärmequelle schmilzt, wird er zu Wasser. Wenn das gebildete Schmelzwasser das Dach nicht schnell verlassen kann, gefriert es bei entsprechender negativer Temperatur und verwandelt sich in Eis. Da die Schmelzbedingungen (und die Schmelzgeschwindigkeit) für Eis und Schnee unterschiedlich sind, ist bei der nächsten kurzfristigen Einwirkung der Wärmequelle kein Schmelzen möglich, sondern im Gegenteil eine Erhöhung des Eispfropfens. Ein solcher Mechanismus der Eisbildung kann zur Bildung von Eiszapfen mit einer Länge von mehreren zehn Metern und einem Gewicht von Hunderten von Kilogramm führen..

Wärmequellen sind:

Der häufigste Weg zur Bekämpfung der Eisbildung ist heute die Verwendung von Vereisungsschutzsystemen auf der Basis von Heizkabeln..

Vereisungsschutzsysteme auf Basis von Heizkabeln

Abb. 2
Anwendung eines Heizkabel-Enteisungssystems

Die Einführung von Vereisungsschutzsystemen auf der Basis von Heizkabeln unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Dachkonstruktion unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Dachkonstruktion ermöglicht es, die Eisbildung zu relativ niedrigen Preisen und einem unbedeutenden Energieverbrauch vollständig zu beseitigen und die Funktionsfähigkeit des organisierten Entwässerungssystems im Frühjahr und Herbst sicherzustellen.

Abb. 3
Installation von Heizkabeln

Der Betrieb von Vereisungsschutzsystemen bei Temperaturen unter -18 ° …- 20 ° C ist normalerweise nicht erforderlich. Erstens findet bei solchen Temperaturen die Eisbildung nicht durch den ersten Mechanismus statt und die Feuchtigkeitsmenge durch den zweiten nimmt stark ab. Zweitens nimmt unter diesen Bedingungen auch die Niederschlagsmenge in Form von Schnee ab..

Drittens wird viel elektrische Energie benötigt, um Schnee zu schmelzen und Feuchtigkeit auf einem ausreichend langen Weg zu entfernen..

Bei der Installation des Systems muss berücksichtigt werden, dass der Konstrukteur dem Wasser, das durch den „Betrieb“ des Systems entsteht, einen freien Weg zur vollständigen Entwässerung vom Dach zur Verfügung stellen muss.

Abb. 4
Ein Beispiel für das Erhitzen eines Tals.
1 – Klemme
2- Heizabschnitt
3 – Halterung
4 – Kupferstreifen

Es gibt auch Grenzen für die Kapazität des Heizteils der Systeme, die auf der Grundlage der Praxis festgelegt wurden, deren Nichtbeachtung zu einem ineffektiven Betrieb des Geräts im angegebenen Temperaturbereich führt, und ein erheblicher Überschuss des letzteren führt nur zu einem übermäßigen Stromverbrauch, ohne den Betrieb des Systems zu verbessern..

Diese beinhalten:

All dies erlaubt es uns, einige allgemeine Schlussfolgerungen zu ziehen:

Typische, konstruktive Lösungen

Die Hauptaufgabe bei der Konstruktion von Vereisungsschutz-Dachsystemen besteht darin, sie effektiv und relativ kostengünstig zu machen und solche Befestigungsmethoden anzuwenden, die sehr kritische Dachkomponenten nicht beschädigen und das Erscheinungsbild des Gebäudes nicht beeinträchtigen würden. In diesem Fall müssen die Befestigungspunkte zuverlässig und langlebig sein und dürfen den Mantel der Heizkabel nicht beschädigen.

Eines der Grundprinzipien bei der Konstruktion von Verbindungselementen besteht darin, die gleichen Materialien wie für das Dach zu verwenden oder mit diesen kompatibel zu sein..

Abb. 4
Beheizte Schneetasche

In Abb. 4,5,6 zeigt Beispiele für die Verlegung von Heiz- und Verteilerkabeln auf verschiedenen (am häufigsten verwendeten) geneigten Dachknoten. Sie beziehen sich zunächst auf Dächer, die mit verzinktem Eisen, Kupferblechen und Metallziegeln bedeckt sind..

Es ist zu beachten, dass spezielle Methoden für nicht beschädigende Heizkabel für weiche Dächer verwendet werden. Auf den weit verbreiteten Böden zur Schneerückhaltung und Schneeräumung ist es sehr ratsam, Heizkabel in einen Beton (oder Zementsandestrich) zu verlegen. Dies erhöht nicht nur das Kabel vor Beschädigungen, sondern erhöht auch die Heizleistung aufgrund der Verwendung der Wärmespeichereigenschaften von Beton erheblich.

Abb. 6
Dachrinnenheizung mit beheiztem Trichter

Sicherheitsanforderungen

Grundlegende Anforderungen werden in Bezug auf Brandschutz und elektrische Sicherheit gestellt.

Um sie zu erfüllen, müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein:

Heizkabel großer Hersteller verfügen über alle erforderlichen Zertifikate und wurden im Rahmen von Vereisungsschutzsystemen wiederholt getestet.

Prüfung und Leistungsbewertung

Das Testen von Vereisungsschutzsystemen kann in zwei Gruppen unterteilt werden: Abnahmetests und regelmäßige Tests..

Routinetests beginnen normalerweise mit der Prüfung des Isolationswiderstands von Heiz- und Verteilerkabeln. RCDs (oder Difavtomats) werden getestet. Geeignete Protokolle werden mit spezifischen Werten erstellt. Am informativsten sind Leistungstests, bei denen die Effizienz des Systems überprüft wird..

Es ist zu beachten, dass Vereisungsschutzsysteme keine Momentansysteme sind. Sie sind so konzipiert, dass sie im Standby-Modus arbeiten und sich sofort einschalten, wenn Niederschlag auftritt. Wenn das System nicht zu Beginn der Saison eingeschaltet wurde und sich eine Schneeschicht auf dem Dach angesammelt hat, dauert es 6 Stunden bis zu einem Tag, um es zu entfernen.

Es gibt Schwierigkeiten, das System in die warme Jahreszeit zu bringen. Gleichzeitig wird die ordnungsgemäße Funktion der Steuergeräte überprüft, Signale von den Sensoren simuliert, der Übergang des Systems in den Modus zum Einschalten der Last, Ausschalten der Schalen und anschließendes Ausschalten der Abflüsse überprüft.

Regelmäßige Tests werden in der Regel zu Beginn des Herbstes durchgeführt, um den technischen Zustand des Systems zu überprüfen und für den Betrieb vorzubereiten. Zunächst wird der Isolationswiderstand überprüft, um beschädigte Bereiche zu identifizieren. Anschließend wird der Zustand des Gerätes überprüft und dessen Testumschaltung durchgeführt. Nach Überprüfung der Einstellungen der Thermostate wird das System eingeschaltet und bleibt im Standby-Modus..

Hydrophobe Vereisungsschutzzusammensetzungen

Hydrophobe Vereisungsschutzzusammensetzungen verhindern nicht die Bildung von Eis, sondern sorgen für eine schnelle Freisetzung von neu gebildetem Wassereis während wiederholter Gefrier-Auftau-Zyklen, wodurch verhindert wird, dass es sich zu großen Eiszapfen und Tropfen bildet.

Solche hydrophoben Zusammensetzungen werden von Hand, Pinsel, Walze oder Spray auf saubere, trockene und staubfreie Oberflächen ohne Rost, Öl, Fett usw. auf Metall, Beton und andere Substrate aufgebracht. Zusammensetzungen härten bei Temperaturen über +5 ° C aus.

Nach Angaben der International Academy of Cold (MAX) ist die Adhäsionskraft von Wassereis an Baudachmaterialien sehr hoch (Stahl 3 – mehr als 0,16 MPa, Beton – mehr als 0,22 MPa). Bei Abzugstests wurde die innere Struktur des Eises zerstört und seine Reste waren fest blieb auf der Oberfläche von Materialien. Gleichzeitig fehlt die Haftfestigkeit von mit einer Vereisungsschutzzusammensetzung beschichtetem Eis fast vollständig und beträgt weniger als 0,22 MPa.

Vereisungsschutzbeschichtungen sind wasserdicht, korrosionsbeständig, umweltfreundlich, haben eine hohe Festigkeit und Elastizität, behalten hohe physikalische und mechanische Eigenschaften in einem weiten Temperaturbereich bei, sind beständig gegen UV-Strahlung und atmosphärischen Niederschlag.