Jakie są możliwe przyczyny braku równomierności rozkładu temperatury w kablach grzejnych?
Jednorodność temperatury kabla grzejnego nie spełnia norm, a główne przyczyny tego zjawiska koncentrują się w trzech kategoriach: odchylenia w procesie układania, przeszkody w przenoszeniu ciepła oraz zakłócenia środowiskowe. Szczegółowe badania można przeprowadzić na podstawie poniższych danych.
1. Odchylenie w procesie układania: nierównomierne rozmieszczenie lub niewłaściwe mocowanie prowadzące do nierównomiernego rozprowadzania ciepła
To jest najczęstszy powód, ponieważ kabel grzejny układ zastosowany w trakcie budowy nie jest zgodny z przepisami, co bezpośrednio powoduje różnice w lokalnej gęstości ciepła.
1.Odstępy między kablami są bardzo nierówne
- Zjawisko: W niektórych obszarach kable są gęsto rozłożone, a w innych zbyt rzadko. W rezultacie w gęsto rozłożonych obszarach dochodzi do akumulacji ciepła, a w rzadszych miejscach do niedostatecznego ogrzewania, co prowadzi do różnic temperatur.
- Typowy scenariusz: Podczas ogrzewania gruntowego trudno jest układać kable w narożnikach lub wokół rurociągów, co może prowadzić do splątania kabli. Podczas izolacji rurociągu odstępy między spiralnymi uzwojeniami zmieniają się na różne szerokości i zwężenia.
2.Zginanie lub nakładanie się kabli powoduje lokalne przegrzanie
- Zjawisko: Promień gięcia kabla jest zbyt mały lub występuje nakładanie się poprzeczne, co blokuje odprowadzanie ciepła w obszarze zgięcia/nakładania się, co powoduje, że temperatura jest o ponad 5°C wyższa od temperatury w normalnym obszarze.
- Punkt ryzyka: W obszarze nakładania się warstw nie tylko występuje duża różnica temperatur, ale może on również przyspieszyć starzenie się warstwy izolacyjnej ze względu na długotrwałe działanie wysokiej temperatury.
3.Luźne mocowanie prowadzi do przemieszczenia kabla
- Zjawisko: Po zakończeniu budowy do mocowania kabli nie używa się specjalistycznych zacisków (np. ze stali nierdzewnej) lub odstępy między punktami mocowania są zbyt duże (np. przy ułożeniu poziomym >50 cm), co powoduje, że kable zwisają lub przesuwają się pod wpływem własnego ciężaru, zaburzając pierwotnie jednolity odstęp (np. kable zsuwają się na jedną stronę podczas podgrzewania gruntu).
2. Bariery przenikania ciepła: uszkodzenie izolacji/warstwy izolacyjnej lub nierównomierny opór cieplny
Ciepło nie może być równomiernie oddawane do obiektu kontrolowanego (gruntu, rurociągu) i nawet jeśli kabel zostanie ułożony równomiernie, mogą wystąpić różnice temperatur spowodowane problemami w procesie wymiany ciepła.
1.Uszkodzona warstwa izolacyjna, luźne połączenia lub nierówna grubość
- Scenariusz ogrzewania gruntu: Warstwa izolacyjna (np. płyta styropianowa) ma pęknięcia, połączenia nie są uszczelnione taśmą lub lokalna grubość jest niewystarczająca (np. 20 mm w projekcie, tylko 10 mm w rzeczywistości), ciepło ucieka z uszkodzonych/cienkich obszarów, a odpowiednia temperatura w tym obszarze jest niska (np. występuje nieszczelność w warstwie izolacyjnej narożnika ściany, a temperatura w narożniku jest o 4 ℃ niższa niż w środku).
- Scenariusz izolacji rurociągu: Izolacja bawełniana (np. wełna mineralna) nie jest ściśle owinięta wokół rurociągu lub występują szczeliny na połączeniach, co powoduje zbyt szybkie lokalne rozpraszanie ciepła z powodu infiltracji zimnego powietrza, a w rezultacie nierównomierną temperaturę powierzchni rurociągu.
2.Uszkodzenia konstrukcyjne warstwy wypełniającej (ogrzewanie gruntu)
- Zjawisko: Nierównomierna grubość warstwy wypełniającej zaprawę cementową (np. 50 mm w projekcie, tylko 30 mm w niektórych miejscach) lub brak wymaganego utwardzenia (np. zbyt krótki czas utwardzania i włączenie zasilania), powodujący pękanie warstwy wypełniającej, szybkie rozpraszanie ciepła przez pęknięcia i niską temperaturę w odpowiednim obszarze.
- Inny scenariusz: Zanieczyszczenia (np. zbyt duża ilość kamieni) mieszają się z warstwą wypełniającą, co powoduje spadek efektywności przewodzenia ciepła i powstawanie lokalnych „barier termicznych”, które zapobiegają wzrostowi temperatury.
3. Powierzchnia obiektu kontrolowanego jest nierówna
- Podczas izolacji rurociągów na powierzchni rurociągu mogą pojawić się rdza, wypukłości lub zagłębienia, a kable grzewcze Nie można ich mocno przymocować (np. kable zwisające w podwyższonym miejscu). Wydajność wymiany ciepła w obszarze podwieszonym jest niska, a temperatura jest o 3–5°C niższa niż w miejscu zamocowania.
3. Zakłócenia środowiskowe: czynniki zewnętrzne powodujące lokalną utratę lub akumulację ciepła
Zewnętrzne zaburzenia środowiskowe, takie jak temperatura i przepływ powietrza, zaburzają równowagę cieplną i powodują lokalne różnice temperatur.
1. W pobliżu źródeł ciepła lub zimna
- Zjawisko: Obszar ogrzewania znajduje się w pobliżu wylotu klimatyzacji, okien (przez które zimą dostaje się zimne powietrze), grzejników itp., a ciepło u źródła zimna jest zabierane, co skutkuje niższą temperaturą. W pobliżu innych źródeł ciepła (takich jak piece kuchenne) lokalna temperatura jest stosunkowo wysoka.
- Typowy scenariusz: przy ogrzewaniu gruntowym, bez dodatkowej izolacji pod oknem, zimne powietrze przedostaje się przez szczeliny okienne, powodując, że temperatura w obszarze pod oknem jest niższa o 4 ℃~5 ℃ niż w środkowej części pomieszczenia.
2. Zakłócenie przepływu powietrza
- Zjawisko: W obszarze ogrzewania występuje silny przepływ powietrza (np. wentylatory wyciągowe w warsztatach przemysłowych lub wentylatory od podłogi do sufitu w gospodarstwach domowych), co przyspiesza lokalne rozpraszanie ciepła i prowadzi do obniżenia temperatur w odpowiednim obszarze (np. w obszarze podłogi zwróconym w stronę wentylatora, gdzie temperatura jest o 3 ℃ niższa niż w obszarze zwróconym w stronę przeciwną).
3.Wpływ materiałów nośnych lub pokrywających
- Zjawisko: Powierzchnia ogrzewana gruntem jest częściowo przykryta ciężkimi przedmiotami (takimi jak duże meble i dywany), a ciepło w części przykrytej nie może zostać rozproszone, co skutkuje wyższą temperaturą (ponad 4 ℃ wyższą niż na powierzchni odkrytej); lub lokalne długotrwałe ściskanie (takie jak częste chodzenie po kanałach), zagęszczanie warstwy wypełniającej prowadzi do zmniejszenia efektywności przewodzenia ciepła i niskiej temperatury.
