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 aиз = 0,034 Вт/м* ºС;
-
Коэффициент теплопроводности бетона aб = 1,51 Вт/м* ºС;
-
Коэффициент теплопередачи в помещении a1 = 8,7 Вт/м2* ºС;
Сопротивление теплопередачи
R = 1/a1 + dиз/aиз + dб/aб (м2*ºC/Вт), где
Удельный тепловой поток из холодильной камеры в грунт
Nуд. = Dt/R (Вт/м2 )
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.
