Przewody grzejne w chłodnictwie i klimatyzacji

Wykorzystanie przewodów grzejnych w chłodnictwie i klimatyzacji – w urządzeniach, zabezpieczeniach wymienników czy też na rurociągach itp.; budowa, dobór, wykonanie.

Wstęp

Przewody grzejne nie są już nowinką techniczną od co najmniej 20 lat. Od tego czasu lista ich zastosowań stała się bardzo pokaźna. Dla przykładu, przewody grzejne można stosować do następujących celów:

1. Ogrzewanie podłogowe pomieszczeń.
2. Ogrzewanie luster.
3. Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe
- schodów
- dachów (rynien, połaci dachowych i rur spustowych),
- podjazdu do garażu
- ramp i chodników
- jezdni
4. Ogrzewanie murawy boisk.
5. Ogrzewanie anten satelitarnych.
6. Ogrzewanie rurociągów w chłodnictwie i klimatyzacji.
7. Ogrzewanie masy betonowej
8. Ogrzewanie boksów hodowlanych w stajniach i chlewniach
9. Podgrzewanie gleby w ogrodnictwie
10. Ogrzewanie ciągów technologicznych w produkcji spożywczej (fabryki cukierków, czekolady itp.)
11. Instalacje specjalne: (rurki impulsowe, zbiorniki przemysłowe, kanały, maszty itp.)

To nie jest pełna lista możliwych zastosowań przewodów grzejnych. W niniejszym artykule zajmę się tylko zastosowaniem w chłodnictwie i klimatyzacji.

Instalacje chłodnicze i klimatyzacyjne oparte są na różnych czynnikach grzewczych: freon, roztwory glikolu czy woda. Freon i glikol są szkodliwe (freon jest szkodliwy dla środowiska, a glikol dla ludzi) dlatego odchodzi się od tych szkodliwych substancji (niektóre są wręcz zabronione z uwagi na częste i trudno wykrywalne wycieki do atmosfery – stało się to przyczyną podpisania 16 września 1987 r. protokołu Montrealskiego na mocy którego kraje ratyfikujące, w tym Polska od 1990 r., zobowiązały się do ograniczenia produkcji i stosowania szkodliwych dla atmosfery związków freonowych, halonów i wielu innych). Tak więc w użyciu dominuje bezpieczna i obojętna dla środowiska woda, która szczególnie w dużych instalacjach klimatyzacyjnych jest czynnikiem zarówno chłodniczym (woda lodowa) jak i grzewczym.

Produkowane obecnie nowoczesne przemysłowe centrale klimatyzacyjne (np. typu Rooftop) dodatkowo oprócz funkcji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej mogą spełniać również funkcje grzewcze. We wszystkich tego typu instalacjach część instalacji wodnej przebiega poza budynkiem i wówczas wodociąg ten narażony jest zimą na awarie spowodowane zamarzaniem zawartej w nim wody (szczególnie w wodociągach wody lodowej oraz wówczas, gdy ze względu np. na awarię centrala nie pracuje i nie ma przepływu wody. W takim przypadku prędzej czy później nastąpi zamarznięcie rurociągu nawet przy bardzo dobrej izolacji cieplnej. Aby temu zapobiec nie stosuje się już dodatku glikolu, lecz stosuje się przewody grzejne, które skutecznie chronią wodę przed zamarzaniem. W centralach tych bardzo często stosuje się również przewody grzejne do ochrony przed zamarzaniem rurek do odprowadzania skroplin. Rurki te nie są kluczowym elementem konstrukcyjnym takiej centrali, ale zamarznięcie odpływu skroplin, poza tym, że sama rurka może zostać rozerwana przez lód, dodatkowo może spowodować obniżenie efektywności pracy całej centrali oraz pojawienie się przecieków wewnątrz budynku, a to już może spowodować duże straty, dlatego warto chronić przed zamarzaniem również takie drobne elementy jak ww. rurki do odprowadzania skroplin.

Przewody grzejne stosuje się również w chłodnictwie do ochrony posadzek w mroźniach i chłodniach przed przemarzaniem. O ile w rurociągach chodzi o ochronę wody przed warunkami atmosferycznymi (konkretnie przed mrozem), o tyle w mroźniach chodzi o ochronę podłoża również przed mrozem, ale tym wywołanym sztucznie przez właściciela mroźni. Z uwagi na to, że posadzka jest płaska, w tym przypadku za pomocą przewodów grzejnych buduje się ochronę płaszczyznową. Warstwa ochronna przewodów grzejnych instalowana jest na całej powierzchni posadzki pomiędzy gruntem a warstwą izolacji cieplnej mroźni, aby nie dopuścić do przemarznięcia gruntu pod posadzką. Przemarznięcie to groziłoby zniszczeniem (popękaniem) posadzki w mroźni. Ponieważ posadzki w tego typu obiektach są bardzo grube (ok. 0,5m), koszty naprawy byłyby bardzo wysokie, i dlatego też taniej jest chronić posadzki w chłodniach i mroźniach za pomocą elektrycznych przewodów grzejnych. Więcej szczegółów na ten temat (stosowanie obwodów rezerwowych, ochrona słupów, czy dublowanie czujników) podam w rozdziale o doborze mocy kabli grzejnych w mroźniach.

Warunkiem koniecznym prawidłowej i ekonomicznej pracy wszystkich instalacji w branży chłodniczej i klimatyzacyjnej jest:

- właściwy dobór mocy przewodów grzejnych,
- zastosowanie odpowiedniej jakości i grubości otulin izolacyjnych
- oraz sterowanie przewodami grzejnymi za pomocą odpowiedniego elektronicznego termostatu.

Rodzaje i budowa przewodów grzejnych.

Charakterystyka rezystancyjna przewodów grzejnych.

W technice i w budownictwie stosuje się bardzo wiele różnych typów przewodów grzejnych, dlatego warto uporządkować wiedzę na ich temat aby później łatwiej zrozumieć zasady ich doboru.

Wyróżniamy przewody grzejne stało-oporowe i zmienno-oporowe (tzw. samoregulujące).

Stało-oporowe, tzn. takie, których rezystancja liniowa (podawana w [/m]) jest praktycznie niezmienna w różnych temperaturach pracy przewodu. Dlaczego „praktycznie” – dlatego, że rezystancja tak naprawdę w różnej temperaturze nigdy nie będzie stała, gdyż z fizyki ciała stałego wiadomo, że rezystywność (a przez to i rezystancja) przewodów (nawet tych oporowych) zmienia się wraz z temperaturą (jest to zmiana wprost proporcjonalna), której wielkość oznaczamy współczynnikiem temperaturowym rezystywności . Ponieważ współczynnik  dla przewodów grzejnych jest bardzo mały, więc i zmiany rezystancji wraz ze zmianą temperatury pracy przewodu grzejnego są tak małe, iż w praktyce można je pominąć. Stąd też przyjmuje się, że rezystancja ta jest stała i niezależna od temperatury pracy.
Zmienno-oporowe – tzn. takie, których rezystancja jest mocno zależna od temperatury, z tym, że ponieważ przewody samoregulujące wydzielają ciepło na innej zasadzie niż przewody stało-oporowe, więc zależność rezystancji tych przewodów jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury i przy tym nie jest to zależność liniowa. Sposób działania przewodu samoregulującego zostanie jeszcze poruszony w następnych rozdziałach.
Ponieważ od rezystancji przewodu grzejnego zależy jego moc, więc automatycznie widzimy, że moc grzewcza przewodów stało-oporowych nie zmienia się wraz ze zmianą temperatury przewodów, natomiast moc przewodów samoregulujących zmienia się wraz ze wzrostem temperatury ich pracy. Wykresy zależności mocy liniowej przykładowych przewodów grzejnych pokazuje poniższy rysunek.

Wykres mocy przewodów samoregulujących w zależności od temperatury otoczenia (dla przewodów samoregulujących produkcji firmy POLCONTACT).

Zanim przejdziemy do budowy poszczególnych typów przewodów – pozwolę sobie od razu na krótki komentarz – otóż dzięki właściwości przewodów grzejnych samoregulujących, w wielu przypadkach można stosować je bez termostatów, gdyż ich moc samoczynnie zwiększa się w niższych temperaturach. Należy jednak pamiętać, że wraz ze wzrostem temperatury moc tych przewodów nie spadnie całkowicie do zera, a to oznacza, że nawet w 20°C przewód samoregulujący zużywa energię elektryczną. Np. przewód ESR-30 (pokazany na wykresie) w 20°C ma moc liniową ok. 23 [W/m]. Jeśli instalacja grzewcza jest krótka – nie ma problemu, ale jeśli instalacja grzewcza ma długość np. 100 [m], to przewód w tej temperaturze ma moc grzewczą 2300 [W] i zużywa 2,3 [kWh] w ciągu jednej godziny. Jeśli taki przewód pozostawimy włączony na całe lato (np. od maja do października – na 6 miesięcy), to ilość energii elektrycznej, niepotrzebnie zużytej przez taki przewód wyniesie ok. 2,3*24*30*6 [kWh] = 9930 kWh, co przy cenie 0,5 [zł/kWh] daje koszt zużycia energii elektrycznej na poziomie ok. 5000 zł. Nie należy więc stosować przewodów samoregulujących ani tym bardziej stało-oporowych bez termostatów. Można ewentualnie stosować termobimetalowe wyłączniki, które ograniczą wyżej opisane marnotrawstwo energii. Przykładem zastosowania takiego ogranicznika jest pokazany na zdjęciu zestaw grzejny FreezeTec z wbudowanym termobimetalem.

Zdjęcia zestawów grzejnych firmy ELEKTRA do ochrony rurociągów przed mrozem (stało-oporowy z wbudowanym termostatem).

Termobimetal działa w temperaturze ok. 10 °C, dlatego ogranicza ale nie eliminuje całkowicie strat energii i dlatego można takie rozwiązanie stosować w niewielkich instalacjach – niewielkich tj. o mocy do ok. 1 kW. Dla instalacji o mocach większych niż 1 kW zaleca się stosowanie odpowiednich termostatów, które pozwalają na precyzyjne ustawienie temperatury zadziałania już na poziomie 1 °C

Zdjęcie termostatu Viaterm 2k2 produkcji firmy POLCONTACT, przeznaczonego specjalnie do sterowania elektrycznymi instalacjami grzewczymi, chroniącymi rurociągi przed mrozem.

Ilość żył a sposób zasilania przewodów grzejnych.

Przewody stało-oporowe

Przewody grzejne, zanim zostaną zasilone z sieci elektro-energetycznej, muszą mieć wykonane tzw. mufy połączeniowe przewodu grzejnego z przewodem zimnym. Przewód zimny jest zwykłym przewodem elektrycznym o przekroju od 2*1,5 mm2 do 3*2,5 mm2 w zależności od mocy i budowy przewodu grzejnego.
Przewody grzejne stało-oporowe zasilane są w zależności od ilości żył z jednej strony albo z obu stron, stąd nazwa: przewody jednostronne lub dwustronne. Przewód zasilany jednostronnie ma wykonaną mufę połączeniową tylko z jednej strony. Z jego drugiej strony zamontowana jest fabryczna mufa końcowa, aby zabezpieczyć przewód elektrycznie oraz przed dostaniem się wilgoci do jego wnętrza.

Różnica w schematach podłączenia do sieci elektroenergetycznej przewodów grzejnych jednostronnych i dwustronnych.

Przewody stało-oporowe dwustronne – mają jedną żyłę grzejną oraz ekran ochronny. Ponieważ prąd roboczy przewodu przepływa tylko przez żyłę grzejną więc nie ma innej możliwości jak zasilić tę żyłę grzejną z obu jej stron. Ekran ochronny wyprowadzony jest również z obu stron przewodu grzejnego, tak więc po obu stronach przewodu dwustronnego znajdują się po dwa przewody zasilające zimne. Oznaczenie tych przewodów kolorami najczęściej wygląda następująco:

Jedna strona przewodu grzejnego:
przewód brązowy – żyła grzejna
przewód żółto-zielony – ekran
Druga strona przewodu grzejnego:
przewód niebieski – żyła grzejna
przewód żółto-zielony – ekran

Kabel DEVIbasic 20S

Przewody stało-oporowe jednostronne – mają dwie żyły: żyłę grzejną i żyłę powrotną oraz ekran ochronny. Ponieważ prąd roboczy przewodu może „wrócić” żyłą powrotną, więc przewód jednostronny można zasilić z jednej strony, z której wyprowadzone są trzy przewody:

przewód brązowy - żyła grzejna
przewód niebieski – żyła powrotna
przewód żółto-zielony – ekran.

Przewód jednostronnie zasilany firmy DEVI

Przewody zmienno-oporowe - zasilane są zawsze z jednej strony, z której wyprowadzone są trzy przewody: brązowy, niebieski oraz żółto-zielony.

Przewód samoregulujący ESR 30 produkcji firmy POLCONTACT

Do przewodu żółto-zielonego zawsze podłącza się przewód ochronny instalacji TNS lub TNC-S (TNS i TNC-S to oznaczenia instalacji elektrycznych przystosowanych do stosowania ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym za pomocą wyłączników różnicowo-prądowych), a do przewodu brązowego i niebieskiego (lub czarnego i niebieskiego) podłącza się przewód fazowy i neutralny, przy czym nie ma znaczenia (dla prawidłowej pracy przewodu grzejnego) czy przewód brązowy (bądź czarny) podłączymy do przewodu fazowego i przewód niebieski do neutralnego, czy odwrotnie. Dla porządku zaleca się jednak aby zachować zasady t.j. aby przewód niebieski przyłączyć do przewodu neutralnego sieci.

Przewody bez ekranu – występują w wersji stało-oporowej. Tego typu przewody grzejne należy stosować bardzo ostrożnie, gdyż brak ekranu uniemożliwia stosowanie ochrony różnicowo-prądowej. Są jednak takie zastosowania, w których nie można zastosować przewodu z ekranem z uwagi na jego większy przekrój w stosunku do przekroju przewodów bez ekranu. Tam gdzie nie ma miejsca na gruby przewód grzejny, stosuje się przewody bez ekranu i ochronę przez zerowanie. Przykładem takich zastosowań jest ogrzewanie ościeżnic drzwi do mroźni. Ogrzewanie to stosuje się sporadycznie, gdy wystąpi zbyt silne zalodzenie drzwi od strony wewnętrznej mroźni uniemożliwiające otworzenie tych drzwi. Innym przykładem mogą być tzw. pokrowce do rurociągów. Jest to od niedawna stosowane rozwiązanie, w którym również stosuje się cienkie przewody grzejne bez ekranu. Jak można się domyślić – ponieważ przewody te nie mogą mieć zbyt dużej średnicy, więc występują najczęściej w wykonaniu dwustronnym.

Przewód grzejny C1S

Budowa przewodów grzejnych.

Na rysunkach pokazano na przekrojach jak zbudowane są poszczególne rodzaje przewodów grzejnych.

Rys. Budowa przewodu stało-oporowego (DEVI) zasilanego jednostronnie.

Na rysunku widać dwie żyły grzejne i ekran. W tym przypadku żyła powrotna jednocześnie jest żyłą grzewczą.

Budowa przewodu stało-oporowego (NEXANS) zasilanego dwustronnie.

Na rysunku powyżej widać jedną żyłę grzejną (brak żyły powrotnej) oraz ekran. W przypadku tego producenta (norweska firma Nexans) ekran stanowi otulina aluminiowa wewnętrznej izolacji żyły grzejnej. Wzdłuż tej aluminiowej otuliny biegnie linka miedziana ocynkowana aby poprawić skuteczność ochronnego działania otuliny.

Rys. Budowa przewodu samoregulującego (ELTRACE) zasilanego jednostronnie.

W przewodzie samoregulującym nie ma żyły grzejnej. Elementem wydzielającym ciepło jest przewodzący polimer (półprzewodnikowy). Polimer ten zasilany jest dwoma przewodami zasilającymi wykonanymi z cynowanej miedzi biegnącymi wzdłuż całej długości kabla. Taka budowa przewodu powoduje, że prąd przepływa przez polimer w poprzek długości kabla. Dzięki temu przewód ten można ciąć na odcinki o dowolnej długości, w przeciwieństwie do przewodów stało-oporowych, których nie można ciąć ani skracać. Przewód stało-oporowy jest grzałką fabrycznie zmontowaną o konkretnej rezystancji i mocy i każda ingerencja w długość tego przewodu powoduje zmianę tej rezystancji i mocy i może doprowadzić do poważnej awarii instalacji, w której zostanie zamontowany skrócony przewód – z pożarem instalacji włącznie.

Dobór przewodów grzejnych

W zależności od zastosowania przewodów grzejnych stosuje się odpowiednie zasady doboru ich typu i mocy. Omówimy te zasady dla wspomnianych już wcześniej zastosowań przewodów grzejnych w chłodnictwie i klimatyzacji:

- ochrona rurociągów wodnych przed zamarzaniem,
- ochrona rurek odprowadzania skroplin,
- ochrona gruntu pod posadzkami w mroźniach i chłodniach przed przemarzaniem,
- ochrona powierzchni posadzki w mroźni przed oblodzeniem,
- ochrona słupów jako elementów konstrukcyjnych hal mroźniczych,
- ochrona drzwi w mrożniach.

Typowe moce przewodów grzejnych

W zależności od wielkości mocy wydzielanej przez przewody grzejne możemy mówić o przewodach o gęstości mocy liniowej od 5W/m, aż do nawet 100W/m. Całkowitą moc przewodu uzyskujemy przez pomnożenie gęstości mocy liniowej, wyrażonej w [W/m] przez jego długość przewodu grzejnego [m]. Oba parametry oraz typ i napięcie znamionowe przewodu znajdują się na tabliczce znamionowej. Przewody grzejne mogą być zasilane prądem przemiennym (AC) o napięciu 230V lub 400V (napięcie fazowe w układzie 3-fazowym). Właściwy dobór mocy przewodu (i wszystkich jego parametrów znamionowych) jest niezbędny dla prawidłowej pracy instalacji grzewczej. Omawiając zasady doboru przewodów grzejnych poprzestaniemy na doborze mocy grzejnej. Dobór pozostałych parametrów przewodu grzejnego oraz dobór napięcia znamionowego, odpowiednich zabezpieczeń nadmiarowo-prądowych oraz różnicowo-prądowych wykracza poza zakres tematyczny niniejszego artykułu.

Dobór mocy grzejnej przewodów

- ochrona rurociągów wodnych przed zamarzaniem
W celu doboru mocy przewodu grzejnego do ochrony rurociągu wodnego przed zamarzaniem należy skorzystać ze wzoru, na podstawie którego można oszacować wartość strat ciepła Q przez izolację cieplną rurociągu: Gdzie:
 [W/m°C] – przewodność cieplna materiału, z którego wykonano izolację rurociągu,
l [m] – długość rurociągu
tu [°C] – temperatura wody wewnątrz rurociągu
to [°C] – temperatura otoczenia
D [m] – średnica zewnętrzna rury rurociągu
d[m] – średnica wewnętrzna rury rurociągu
1,3 – współczynnik bezpieczeństwa.

Dla uproszczenia można skorzystać z poniższej tablicy:

Lub z kalkulatorów dostępnych w internecie – jak np.: www.ochronaprzedmrozem.polcontact.pl

Instalacja powinna być sterowana termostatem podłączonym do czujnika temperatury zamontowanym na rurociągu pod izolacją cieplną ale jak najdalej od przewodu grzejnego – t.j. najlepiej w górnej części rurociągu, w miejscu najbardziej narażonym na przemarzanie.

- ochrona rurek odprowadzania skroplin

Do tego celu najlepiej jest zastosować przewód samoregulujący o mocy 15W/m. Należy go zamontować wzdłuż rurki i najlepiej zaizolować otuliną o grubości ok. 1 cm. Jeśli jest możliwośc włożenia przewodu grzejnego do wnętrza rurki – izolacja nie jest niezbędna. Dla odcinków o długości do 2m instalację taką można pozostawić bez termostatu (trzeba tylko pamiętać aby wyłaczyć przewód na lato.

- ochrona gruntu pod posadzkami w mroźniach i chłodniach przed przemarzaniem

W tego typu zastosowaniach przyjmuje się wymaganą gęstość mocy na poziomie 10 do 20W/m2 posadzki – w zależności od grubości wbudowanej izolacji przeciw-przemrożeniowej. Jest to tak niewielka moc, że w praktyce wystarczy zainstalować przewody grzejne o gęstości mocy liniowej 7W/m meandrycznie na betonowym podłożu z odległością sąsiednich kabli co 0,5m. Aby uzyskać równomierną gęstość powierzchniową mocy (w podanym przykładzie będzie to gęstość mocy 14W/m2), przewody należy układać, mocując je do podłoża specjalnymi aluminiowymi taśmami montażowymi:

Rys. Aluminiowa taśma montażowa produkcji POLCONTACT (do montażu przewodów grzejnych)

- ochrona powierzchni posadzki w mroźni przed oblodzeniem.

W mroźniach do transportu często wykorzystuje się wózki widłowe. Ponieważ posadzki w mroźniach są bardzo śliskie (posadzki żywiczne dodatkowo poleruje się aby ułatwić zachowanie czystości) więc nie trudno o wypadek. Aby temu zapobiec ostatnio coraz częściej stosuje się lokalną ochronę takich posadzek przed oblodzeniem. Ochronę tę stosuje się najczęściej tylko lokalnie (np. w prześwitach bramowych komór mroźniczych). Gęstość mocy grzejnej w tego typu instalacji daje się taką samą jak przy instalacjach przeciwoblodzeniowych zewnętrznych tj. 250 do 300W/m chronionej powierzchni.

- ochrona słupów jako elementów konstrukcyjnych hal mroźniczych

Jeżeli komory mroźni cze mają dużą powierzchnią zdarza się, ze ze względów konstrukcyjnych często wewnątrz mroźni budowane są słupy podporowe. Słupy takie stawiane są na własnych fundamentach, które najczęściej omija się montując instalację ochronną posadzki. W takim wypadku należy pamiętać żeby założyć opaskę grzewczą wokół słupa już po wykonaniu posadzki. Opaska taka powinna mieć gęstość mocy grzejnej na poziomie 250 – 300 W/m2 i powinna być ułożona na wysokości 1m ponad powierzchnię posadzki. Instalacja taka ma za zadanie ochronić grunt fundamentu słupa przed przemarzaniem z powodu wnikania mrozu pod posadzkę poprzez mostek termiczny jakim jest masa słupa.

- ochrona drzwi w mroźniach przed przymarzaniem

Dookoła metalowych drzwi każdej mroźni powinna być uszczelka. Pod taką uszczelką można włożyć cienki przewód bez ekranu o gęstości mocy liniowej ok. 10W/m. Jeśli nie ma uszczelki – można ten przewód zamontować w ościeżnicy – wówczas można zwiększyć gęstość mocy liniowej do 15W/m. Ponieważ przewód ten pracował będzie dorywczo (tylko jeśli zajdzie taka potrzeba przy otwieraniu przymarzniętych drzwi), można więc nie stosować termostatów, tylko załączać bezpośrednio odpowiednim wyłącznikiem w razie gdy zajdzie taka potrzeba. Czas oczekiwania na efekty pracy przewodu zależy oczywiście od stopnia oblodzenia drzwi, ale najczęściej czas ten nie przekracza kilku godzin.

Na koniec tego rozdziału warto zauważyć, że do rurociągów najczęściej stosuje się przewody samoregulujące, a do ochrony gruntu pod posadzkami w mroźniach – przewody stało-oporowe. Wynika to przede wszystkim z ekonomiki – przewody samoregulujące są kilkakrotnie droższe od stało-oporowych. Łatwość stosowania przewodów samoregulujących (można je przycinać na wymiar na placu budowy) – szczególnie w skomplikowanych układach rurociągowych – powoduje że w tych zastosowaniach przewody samoregulujące wygrywają ze stało-oporowymi.

Zasady montażu przewodów grzejnych.

Pewne zasady, których należy przestrzegać w trakcie prac montażowych już zostały przedstawione przy okazji omawiania zasad doboru mocy przewodów grzejnych, ale należy zwrócić uwagę jeszcze na kilka kwestii. Przy układaniu stało-oporowych przewodów grzejnych na rurociągach nie należy krzyżować poszczególnych żył przewodu, gdyż grozi to miejscowym przegrzaniem i awarią.

Przykładowy widok instalacji grzewczej na rurociągu (źródło: materiały szkoleniowe firmy DEVI)

Widok takiej instalacji przed założeniem izolacji cieplnej przedstawia rysunek powyżej. Na rysunku zaznaczono wszystkie istotne elementy takiej instalacji. Puszki połączeniowe zamocowane są do rurociągu w taki sposób aby po założeniu izolacji był do nich dostęp. Wszystkie puszki mają dławnice zapewniające odpowiednią ich szczelność. Pokazano tutaj dwa różne sposoby mocowania mechanicznego przewodów – za pomocą opasek z taśmy (stalowej, aluminiowej lub z PCV) oraz za pomocą aluminiowej taśmy samoprzylepnej, którą przykleja się kabel wzdłuż rurociągu. Aluminiowa taśma samoprzylepna jest lepsza z punktu widzenia rozpływu ciepła wokół rurociągu, ale nie daje takiej pewności mechanicznego montażu przewodów, dlatego najlepiej jest stosować oba te systemy razem.

Jeśli chodzi o instalacje do ochrony gruntu pod posadzkami w mroźniach – regułą jest dublowanie zarówno przewodów, jak i czujników. Wykonanie posadzki w mroźni jest bardzo drogie. Ponieważ w praktyce bardzo trudno jest zlokalizować ewentualną awarię przewodu pod tak grubą warstwą betonu i styropianu, więc awarii takich nie naprawia się – dlatego dobrą praktyką jest zdublowanie instalacji (położenie obok drugiej takiej samej instalacji). Koszt zdublowania instalacji jest wielokrotnie niższy niż koszt nowej posadzki. Podobnie należy pamiętać o zdublowaniu czujników temperatury, które mocuje cię na podłożu betonowym pomiędzy przewodami grzejnymi. Zapasowe czujniki powinny mieć przewody doprowadzone do rozdzielnicy i dobrze opisane na wypadek ewentualnej awarii któregokolwiek czujnika.

Podsumowanie

Korzyści płynące z zastosowania przewodów grzejnych w instalacjach chłodniczych i klimatyzacyjnych:

- zapewnienie ciągłości przepływu czynnika chłodzącego i grzewczego,
- utrzymanie żądanej temperatury wody lodowej i grzewczej,
- eliminacja roszenia rur,
- eliminacja awarii spowodowanych przestojem instalacji,
- eliminacja freonu, glikolu i innych szkodliwych dla środowiska i ludzi związków.

Zaletą przewodów grzejnych jest ich długa żywotność, niezawodność działania, szybki i łatwy montaż, a także brak konieczności przeprowadzania okresowych przeglądów. Prawidłowo dobrane moce przewodów grzejnych oraz odpowiednio dobrana automatyka sterownicza gwarantuje optymalne zużycie energii elektrycznej a pierwsze skuteczne zadziałanie instalacji grzewczej zapobiega wystąpieniu awarii, których koszt usunięcia często przewyższa wielokrotnie koszt zainstalowania przewodów grzejnych.

W chłodnictwie i klimatyzacji przewody grzejne na dobre już się zadomowiły i stanowią niezbędny element automatyki tych układów, poprawiając trwałość i bezpieczeństwo działania takich instalacji.

mgr inż. Krzysztof Śniegula

audytor energetyczny, właściciel firmy POLCONTACT - przedstawiciela w Polsce firm: ELTRACE, NEXANS i DANFOSS

Literatura:

1. Materiały własne i doświadczenie firmy POLCONTACT (zdjęcia, wykresy),
2. Materiały marketingowe i zdjęcia producentów przewodów grzejnych:
- ELTRACE - Francja
- NEXANS - Norwegia
- DANFOSS/DEVI -Dania
- ELEKTRA -Polska
3. Kompendium „Kompletne systemy grzewcze DEVI”
4. Materiały szkoleniowe firmy DEVI