Тепловой экран холодильных камер

     При проектировании и эксплуатации холодильных камер, особенно низкотемпературных (- 20 0С и ниже), остро встает вопрос о защите фундамента от промерзания и дальнейшего серьезного повреждения конструкции пола в результате "вспучивания" грунта. Чтобы решить эту проблему, используют многослойное утепление полов, однако почти всегда этого недостаточно. В таких случаях обычно используют электроподогрев грунта с помощью систем на основе специальных нагревательных кабелей. Системы для защиты грунта от промерзания достаточно просто устанавливаются, без применения дорогостоящего оборудования и инструмента. Не требуют постоянного обслуживания и профилактического ремонта. Весь процесс эксплуатации сводится только к контролю за наличием электроэнергии для питания системы. Стоимость системы для защиты грунта от промерзания ничтожна по сравнению с затратами на ремонт из-за повреждения конструкции пола в результате вспучивания грунта. С помощью датчиков температуры грунта система включается и отключается автоматически, тратя ровно столько энергии, сколько необходимо. Системы для защиты грунта от промерзания в полах холодильных камер служат даже дольше, чем сами холодильные камеры, не требуя новых вложений и ремонта. Установив такую систему однажды, можно практически о ней не заботиться. Задача кабельной системы обогрева состоит в надежном поддержании требуемой температуры фундамента холодильной камеры (+3°C - +5°C) во время ее эксплуатации. Алгоритм работы системы управления прост - с помощью датчиков температуры стяжки отслеживается изменение температуры и включается подогрев фундамента в необходимые промежутки времени.

Основы расчёта

     Основные параметры, влияющие на расчет необходимой мощности - эксплуатационная температура холодильной камеры, ее площадь и толщина и качество теплоизоляции конструкции пола. Рекомендуемый  нами разрез фундамента холодильной камеры  с электроподогревом показан на рис.1.

     Рассчитать теплопотери энергии можно, используя следующие формулы:

Тепловой поток из холодильной камеры в грунт

N = F_*Dt/R (Вт),  где

•  F (м²) – площадь  обогрева;
• R  (м²_*С˚/Вт) – термическое  сопротивление  пола и изоляции;
• _Dt (С˚) – разность  температур.
• Коэффициент теплопроводности пенопласта      a_из = 0,034 Вт/м_* ºС;
• Коэффициент теплопроводности бетона             a_б = 1,51 Вт/м_* ºС;
• Коэффициент  теплопередачи в помещении       a₁ = 8,7 Вт/м²_* ºС;

Сопротивление теплопередачи

R = 1/a₁ + d_из/a_из + d_б/a_б (м²_*ºC/Вт),  где 

• d_из (м) – толщина теплоизоляции;
• d_из (м) – толщина бетона над теплоизоляцией.

Удельный тепловой поток из холодильной камеры в грунт

Nуд. = _Dt/R (Вт/м^2 )        

     Как правило, расчет показывает, что потери энергии лежат в пределах 5-15 Вт/м². Шаг укладки специального кабеля пониженной мощности с погонной мощностью 5 Вт/м при такой нагрузке на единицу площади получается  27,5 см – 35 см в зависимости от конкретной конфигурации холодильной камеры и длины греющей секции. 
    Рассчитать шаг укладки, предварительно определив обогреваемую площадь с учётом отступов от стен 10-15 см и  выбрав мощность нагревательной секции  можно по формулам:
P нагр. cекц.= S* Nуд. , где

S – фактическая обогреваемая площадь, на которую укладывается секция, кв.м,
Nуд. - удельный тепловой поток из холодильной камеры в грунт.

Шаг  укладки нагревательных секций –

Шаг укладки (см)= (100*S)/L, где

S – фактическая обогреваемая площадь, на которую укладывается секция, кв.м,
L – длина секции, м.

 

Нагревательные секции

     Для обогрева грунта под холодильными камерами используются готовые нагревательные секции ЭКСОН БП 5, изготовленные из кабеля с погонной мощностью 5 Вт/м с  напряжением питания 220 В (см. «Тех. характеристики ЭКСОН БП 5. pdf»).

Наружная оболочка       Броня из оцинко-    2-я изоляция из полипропилена      1-я изоля-   Нагреватель-
из поливинилхлорида    ванной проволоки                                                                       ция из по-   ная жила
                                                                                                                                                        липропи-
                                                                                                                                                        лена

Наименование секции	Длина, м	Мощность рабочая, Вт	Мощность стартовая, Вт
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 280	56	280	340
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 375	75	375	455
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 425	85	425	510
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 565	113	565	680
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 660	132	660	790
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 795	159	795	955
Секция нагревательная ЭКСОН БП 5 975	195	975	1170

     Уникальные технические характеристики низковаттного кабеля ЭКСОН БП 5 – это идеальный  и пока единственный  вариант кабеля  в РБ  для электрообогрева грунта под холодильными камерами в процессе эксплуатации которых возможны  как  значительные, так и малые деформации оснований , просадки грунта.        

                                               

Система автоматического управления

     В состав системы обогрева входит контроллер температуры TSTAB для автоматического поддержания температуры  обогреваемого грунта в заданных пределах от +2 до +5 ºС. Контроллер программируется на поддержание фиксированной температуры  в заводских условиях и не требует  никаких настроек при установке и эксплуатации. Наличие кнопки включения выключения позволяет легко отключить систему обогрева, когда в её работе нет необходимости. Параметры работы прибора задаются при изготовлении и сохраняются в памяти сколь угодно долго при выключенном питании.