Ha egy talajszakaszt katódok segítségével csatlakoztatunk egy elektromos áramkörhöz, 120, 220 és 380 V-os fűtőáram vezethető át rajta.
A talaj elektromos vezetőképessége függ a nedvességtartalmától (3. ábra, a), a nedvesség állapotától és hőmérsékletétől, a talajban lévő sók és savak oldatainak koncentrációjától (3. ábra, b), a talaj szerkezetétől és hőmérsékletétől. a talaj (3. ábra c) stb.
A benne előforduló talajszerkezet összetettsége fizikai jelenségekés az energiafolyamatokhoz kapcsolódó változások, jelentősen megnehezíti a talaj elektromos fűtésének elméleti vonatkozását, amely még csak fejlesztési stádiumban van.
Rizs. 1. Vízszintes (húros) elektródák felszerelése fagyott, fűrészporral visszatöltött talajra
1 - fagyott talaj; 2 - 12-16 mm átmérőjű vízszintes (sugár) elektródák; 3 - áramot ellátó vezetékek; 4 - sóoldattal megnedvesített fűrészpor; 5 - felső szigetelés (tetőfilc, fa táblák, szőnyegek stb.)
Rizs. 2. Függőleges (rúd) elektródák felszerelése fagyott, fűrészporral visszatöltött talajba
1 - függőleges elektródák; 2 - áramot ellátó vezetékek; 3 - sóoldattal megnedvesített fűrészpor, 4 - felső szigetelés (kátránypapír, falapok, szőnyegek stb.)
A talaj felolvasztását vízszintes (rúd) és függőleges (rúd és mély) elektródák segítségével végezzük. Vízszintes elektródákkal történő kiolvasztáskor (1. ábra) a felhevített talajfelület felületét 15-25 cm-es, vizes sóoldattal (nátrium-klorid, kalcium, rézszulfát stb.), amelyek célja csak az áram és a meleg vezetése felső réteg fagyott talaj, mivel az utóbbi még 380 V feszültség mellett is gyakorlatilag nem engedi át az áramot.
Vízszintes elektródákkal a hő kezdetben csak a felmelegített fűrészporrétegből kerül a talajba. Csak az elektródákkal szomszédos felső, vékony talajréteg kerül bele az elektromos áramkörbe, és ez ellenállásként működik, amelyben hő keletkezik.
A különböző fázisokban összekötött elektródsorok közötti távolság 220 V feszültségnél 40-50 cm, 380 V feszültségnél 70-80 cm. A vízszintes elektródák használata fagyott alapok és kis (0,5-0,7 m) fagymélységig, valamint olyan esetekben, amikor a talaj alacsony elektromos vezetőképessége vagy lehetetlensége miatt nem használható függőleges (rúd) elektródák alkalmazása. hogy a földbe löki őket.
Függőleges rúdelektródákkal történő felolvasztáskor a nedves fűrészpor először a talaj felső rétegének felmelegedésére szolgál, amely felolvadáskor bekerül az elektromos áramkörbe, ezután a fűrészpor csak a felolvasztott talaj hőveszteségét csökkenti. Fűrészpor helyett serkentőszer lehet a talajban lévő barázdákba öntött sóoldatok, amelyeket vésővel lyukasztanak az összes elektróda közé 6 cm mélységig.
Ha a felmelegített talaj felületét száraz fűrészporréteggel fedjük le, amint azt a gyakorlat mutatja, az ilyen hornyok elkészítése jó eredményeket ad.
A függőleges elektródák alkalmazása hatékonyabb, ha a fagyott talaj mélysége meghaladja a 0,7 m-t, valamint ha a vízszintes elektródák és a talaj közötti megfelelő érintkezés nem biztosítható. Kemény (15-20%-nál nagyobb nedvességtartalmú agyagos és homokos talajban) az elektródákat 20-25 cm mélyre vezetik, majd a talaj felolvadásával (kb. 4-5 óránként) mélyebbre merítik.
Az elektródák közötti távolság 40 és 70 cm között van a talaj feszültségétől, természetétől és hőmérsékletétől függően. 1,5 m mélységig történő felolvasztáskor két elektródakészlet - rövid és hosszú - ajánlott; Ahogy a talaj a rövid elektródák mélységéig felolvad, azokat hosszú elektródák váltják fel. A talaj felmelegítését 2 m vagy annál nagyobb mélységig több szakaszban kell elvégezni, rétegenként, a felolvasztott rétegek időszakos eltávolításával, amikor az áramot kikapcsolják. Az energiatakarékosság és az energiafelhasználás maximalizálása érdekében törekedni kell arra, hogy az olvadás végére a talaj átlaghőmérséklete ne haladja meg a +5°-ot, maximum a +20°-ot, és a fűtést szakaszosan, időszakonként kikapcsolva kell végezni. jelenlegi.
Rizs. 3. Változás ellenállás talajtól függően
a - a vörösagyagos talaj nedvességtartalmára, b - a NaCi tartalomra c agyagos talaj páratartalmának 30%-án (tömeg), 8 - a talaj hőmérsékletétől 18,6%-os páratartalom mellett
A talaj felolvasztására szolgáló berendezés panelekből és támasztékokból áll (mindegyik 4-5 kapcsolótábla) az elektródák hálózathoz való csatlakoztatásához.
Mélyelektródák használatakor a fagyott talajt alulról a felszínére olvasztják fel. Ehhez a 12-19 mm átmérőjű kerek acélelektródákat (hosszuktól és a talaj keménységétől függően) sakktábla-mintázatban a fagyott réteg teljes vastagságán 15-20 cm-re a felolvasztott talajba vezetik. Az olvadás kezdetén a felolvadt talajon áthaladó elektromos áram felmelegíti azt, és felolvasztja a fagyott réteg közvetlenül mellette található részét. Így az alulról felfelé fokozatosan vastagodó hőáram folyamatosan felmelegíti a fagyott talajt, és az áram által termelt hő szinte teljes egészében a fagyott réteg felolvasztására fordítódik.
Ez a leolvasztási mód a hőveszteség csökkentése mellett számos egyéb előnnyel is jár.
Mint ismeretes, a kotrógépeknél előzetes lazítás nélkül akár 25-40 cm vastagságú fagyott talajkéreg is kialakulhat, ami lehetővé teszi a felolvadt talaj mélységének megfelelő csökkentését. Mivel a talaj felső rétegei általában a legösszetettebbek és a legenergiaigényesebbek, ezek kiolvadatlan állapotban történő bányászata csökkenti az energiafogyasztást és felgyorsítja a munkát.
A nagyobb feszültség alkalmazása lehetővé teszi az elektródák közötti távolság növelését. Ez utóbbit 220 V-os feszültségnél 0,5 m-nek, 380 V-on pedig már 0,7 m-nek vesszük.
Az elektróda alsó vége meg van élezve, és a felső végén egy 3-4 mm átmérőjű átmenő lyukat fúrnak, amelyen egy 25-30 cm hosszú csupasz rézhuzal halad át; a huzal egyik vége az elektródához van hegesztve, a másik pedig az elektromos hálózathoz csatlakozik, majd váltakozó fázisok következnek.
Ha nehéz meghajtani az elektródákat, először az elfogadott elektródaátmérőnél 1-2 mm-rel kisebb átmérőjű kutak fúrására kerül sor.
Kísérleti adatok szerint a 18%-os nedvességtartalmú vályogok 1,5 m fagymélységnél és 220 V áramfeszültségnél körülbelül 16 óra alatt olvadnak fel.
A fűtött területet hordozható kerítéssel jelölik, és figyelmeztető jelzésekkel szaporítják, a belépés kategorikus tilalmával.
A talaj melegítésének bármely módszere esetén szigorúan be kell tartani az „Útmutató az elektromos fűtés használatához az építőiparban” című fejezetben meghatározott szabályokat.
Leolvasztás árammal magas frekvencia.
A fagyott talaj átereszti a nagyfrekvenciás áramokat, felmelegedése a talajban keletkező hő hatására következik be, amikor felhelyezik és váltakoznak. elektromos mező magas frekvencia.
A nagyfrekvenciás generátor egy emelőtranszformátorból, egy egyenirányítóból, generátorcsövekből, kondenzátorokból és egy oszcilláló áramkörből áll. A mobil egység egy utánfutóba van szerelve, és 220-380 V-os hálózatról vagy mobil erőműről táplálja.
Ez a módszer kis mennyiségű munkával, árkok fejlesztésével és különösen azokkal lehetséges szükséghelyzeti munka, amikor a végrehajtásuk időzítése döntő tényező.
Földmunkák bent téli időszak bonyolult a szükség előzetes felkészülés talaj. A légkalapácsok vagy más mechanikai hatások használata nem mindig indokolt, és néha egyszerűen lehetetlen. Fennáll a földalatti kommunikáció vagy a közeli épületek károsodásának lehetősége. Ezért elterjedt termikus módszerek hatás.
Ez alapján számos technológiát fejlesztettek ki különböző elveket hőhatások. Mindegyiknek vannak előnyei és hátrányai.
A gyors, kényelmes és mobil módszer kiválóan alkalmas városi munkavégzésre. Hőgenerátorként szolgál nikróm huzal 3,5 mm vastag. A hősugárzás irányát körülbelül 1 mm vastag krómozott lemezből készült reflektor korrigálja.
Magát a reflektort fém burkolat védi. A falak között két fém van légzsák, amely a hővédelem szerepét tölti be. A kályha 127/220/380V hálózatról üzemel és 1,5 m2 talaj felmelegítésére képes. Bemelegítéshez köbméter a talaj körülbelül 50 kW/óra elektromos energiát és 10 óra időt igényel. A módszer jelentős hibái:
Kerek vagy szalagacélból készülnek, földbe vannak nyomva és áramforráshoz csatlakoztatva. A talaj felszínét fűrészporral borítják, és sóoldatba áztatják. Ez a réteg vezetőként és szigetelésként is szolgál.
Egy köbméter talaj felolvasztásához a villamosenergia-fogyasztás 40-60 kW, a folyamat 24-30 órát vesz igénybe. A módszer hátrányai közül meg kell jegyezni:
A módszer alapja a folyadék elégetése ill szilárd tüzelőanyag V speciális eszköz nyitott tartályokból áll. A kialakítás úgy rendelkezik, hogy az első doboz égéstérként szolgál, az utolsó pedig kipufogócsővel van felszerelve. A felhasználók megjegyzik a technológia hátrányait:
A talaj kémiai reagensekkel történő leolvasztásához lyukakat fúrnak a talajba. Ezután nátrium-kloridot öntünk a lyukakba, hogy feloldja a jeget. Az egész folyamat hat-nyolc napig tart. A kémiai módszer hátrányai:
Valójában egy két méter hosszú és legfeljebb 50 mm átmérőjű csövet aligha nevezhetünk tűnek. A vízgőz ezen keresztül jut a talajba. A tűk beszereléséhez először lyukakat kell fúrni a kiolvasztóréteg magasságának legalább 70%-áig. A gőzellátó rendszerhez való csatlakoztatás után magukat a kutakat kupakkal lezárják, és hőszigetelő anyagréteggel borítják.
A módszer fő hátrányai a következők:
A talajt a forró ásvány (100-200 Celsius fok) melegíti fel, amely a föld felszínét borítja. Gyakran használnak úthulladékot - hibás aszfalt- vagy betonforgácsot. A kiolvasztási idő legalább 20-30 óra. A hiányosságok között ez a módszer meg kell jegyezni:
A technológia magában foglalja a hőenergia átvitelét kontakt módszerrel. A munkaelemek elektromos tűk. 50-60 mm átmérőjű méter hosszú csövek. Belül villany beépítve fűtőelemek.
A fűtőelemek vízszintesen helyezkednek el a talajban, és sorosan kapcsolódnak az áramkörhöz. Hátrányok ez a módszer vannak:
A talaj melegítésének meglévő módszereinek kiváló alternatívája a termomatákkal történő melegítés. Biztosítják a talaj egyenletes felmelegedését annak teljes mélységében, és automatikusan fenntartják a beállított hőmérsékletet.
A berendezés hőkibocsátó fóliák alapján készül. Különböző méretekben és konfigurációkban készülnek. A panel vastagsága körülbelül 10 mm. Egyfázisú hálózatról működik, és akár 70 0C hőmérsékletet is képes előállítani. Irányított akció infravörös sugárzás meghatározza a készülék nagy hatékonyságát.
A FlexiHit termoelektromatok használatának előnyei.
A beton fűtésének fő célja a karbantartás a megfelelő feltételeket nedvesség eltávolítása télen vagy korlátozott ideig végzett munka során. A technológia működési elve az oldat vastagságán belül vagy körüli megemelt hőmérséklet fenntartása (50-60 °C-on belül), a megvalósítási módok a szerkezetek típusától és méretétől, a keverék szilárdsági fokától, költségvetéstől és körülmények külső környezet. Az eredményért kívánt hatást a fűtésnek egységesnek és gazdaságosan megvalósíthatónak kell lennie, legjobb pontszámok kombinálva figyelhető meg.
1. Elektródák.
Az elektromos fűtés egyszerű és megbízható módszere, amely abból áll, hogy nedves oldatba 0,8-1 cm vastagságú vasalót vagy huzalrudat helyeznek el, ezzel egyetlen vezetőt alkotva. A hőleadás egyenletesen megy végbe, az ütközési zóna eléri az egyik elektróda és a másik közötti távolság felét. Az ajánlott intervallum közöttük 0,6-1 m. Az áramkör elindításához a végeket 60-127 V-os csökkentett feszültségű tápegységre kell csatlakoztatni, ezt a tartományt csak vasalatlan rendszerek betonozásánál lehet túllépni.
Az alkalmazási körbe tetszőleges térfogatú szerkezetek tartoznak, de a maximális hatást a falak és oszlopok fűtése éri el. Az áramfogyasztás ebben az esetben jelentős - 1 elektróda legalább 45 A-t igényel, a leléptető transzformátorhoz csatlakoztatott rudak száma korlátozott. Ahogy az oldat szárad, az alkalmazott feszültség és a költségek nőnek. A vasbeton termékek öntésekor az elektródákkal történő fűtés technológiája szakemberrel való egyeztetést igényel (az elhelyezésükre vonatkozó tervet készítenek, kizárva az érintkezést fémkeret). A folyamat végén a rudak bent maradnak, és az újrafelhasználás kizárt.
2. Huzalok lefektetése.
A módszer lényege az oldat vastagságában való elhelyezkedésben rejlik elektromos vezeték(ellentétben az elektródákkal - szigetelt), áthaladó árammal melegítik és egyenletesen leadják a hőt. A következő típusok egyikét használják munkaelemként:
A vezetékek használatát akkor tartják a leghatékonyabbnak, ha télen padlót vagy alapozást kell kitölteni, átalakulnak elektromos energia hőbe kerül, és egyenletes eloszlást biztosít.
A PNSV olcsóbb; szükség esetén a szerkezet teljes területén lefektetik (a hosszt csak a lecsökkentő transzformátor teljesítménye korlátozza); erre a célra 1,2-3 mm keresztmetszet alkalmas. A fűtési technológia jellemzői közé tartozik, hogy alumínium maggal ellátott szerelőhuzalokat kell használni nyílt területek. Megfelelő jellemzők automatikus visszazáró kábellel rendelkezik. A PNSV 1.2 séma kizárja az átfedéseket, a szomszédos gyűrűk és vonalak közötti ajánlott lépés 15 cm.
Az önszabályozó szakaszok (KDBS vagy VET) hatékonyak a téli fűtésre, transzformátor használata vagy 380 V tápellátása nélkül. Szigetelésük jobb, mint a PNSV-é, de drágábbak. A huzalfektetési séma általában hasonló az előzőhöz, de hossza korlátozott, a szerkezet méreteit figyelembe véve kerül kiválasztásra, és nem vágható. Ha áramszabályozó eszközt ad hozzá, a fűtés gördülékenyebben és gazdaságosabban történik. Általában mindkét lehetőséget hatékonynak tekintik a téli betonozás során; az egyetlen hátrány a telepítés bonyolultsága és az újrafelhasználás lehetetlensége.
3. Hőpisztolyok.
A technológia lényege a levegő hőmérsékletének növelése elektromos, gáz, dízel és egyéb fűtőberendezések segítségével. A megmunkálandó elemeket a hidegtől ponyvával borítják, egy ilyen sátor létrehozásával +35 és 70 °C közötti beltéri körülmények érhetők el. A fűtés külső forrásból történik, amely könnyen átvihető egy másik helyre anélkül, hogy huzalfogyasztásra vagy speciális berendezésekre lenne szükség. A nagy tárgyak lefedésének nehézségei miatt, és csak a külső rétegeket érinti, ezt a módszert gyakrabban alkalmazzák kis mennyiségű betonozáshoz vagy hirtelen hőmérséklet-csökkenés esetén. Az elektródákkal vagy a PNSV-vel összehasonlítva az energiafogyasztás elfogadható, ha aktiválva van dízel fegyvereket Fűtése áramellátás nélküli létesítményekben lehetséges.
4. Termikus szőnyegek.
Ennek a technológiának a működési elve azon alapul, hogy a frissen öntött oldatot polietilénnel és infravörös fóliával borítják, nedvességálló héjban. A hőszőnyegek normál hálózatra vannak csatlakoztatva, az energiafogyasztás 400-800 W/m2 között változik, amikor a határ eléri a +55 °C-ot, kikapcsolják, ami csökkenti a beton elektromos fűtésének költségeit. A használat maximális hatása télen érhető el, beleértve a vegyi adalékokkal kombinálva is.
A betontermékek belsejében a nedvesség megfagyásának veszélye 12 óra elteltével megszűnik, a folyamat teljesen autonóm. A PNSV vezetékekkel ellentétben a termomatátok problémamentesen érintkeznek a szabad levegővel és a nedvességgel, ráadásul beton szerkezetek sikeresen használják a talaj felmelegítésére.
Nál nél megfelelő karbantartás(nincs átfedés, szigorúan a kijelölt vonalak mentén hajlik, polietilén védelem) Az IR fóliák legalább 1 évig bírják aktív kizsákmányolás. De az összes előny ellenére a technológia nem alkalmas masszív monolitok fűtésére, a szőnyegek hatása helyi.
5. Fűtési zsaluzat.
A működés elve hasonló az előzőhöz: két lap között nedvességálló rétegelt lemez infravörös fóliát vagy azbeszt szigetelésű vezetékeket helyeznek el, amelyek a hálózatra kapcsolva hőt termelnek. Ez a módszer télen akár 60 mm-es mélységig fűtést biztosít; a helyi expozíciónak köszönhetően megszűnik a repedés vagy túlfeszítés veszélye. A szőnyegekkel analóg módon ezek a fűtőelemek hővédelemmel rendelkeznek (automatikus visszatéréssel rendelkező bimetál érzékelők). Az alkalmazási körbe tetszőleges lejtős szerkezetek tartoznak, a legjobb eredményt monolitikus tárgyak öntésekor tapasztaljuk, beleértve a korlátozott építési időt is, de a technológia nem nevezhető egyszerűnek. Az alapozás betonozásánál a fűtőzsaluba legalább +15 °C hőmérsékletű oldatot öntünk, a talajt elő kell melegíteni.
6. Indukciós módszer.
A működési elv az örvényáramok hatására történő hőenergia előállításán alapul, a módszer jól alkalmazható oszlopokhoz, gerendákhoz, támasztékokhoz és egyéb hosszúkás elemekhez. Az indukciós tekercs a fém zsaluzat tetejére kerül, és elektromágneses teret hoz létre, amely viszont befolyásolja a keret merevítő rudait. A beton melegítése egyenletesen és hatékonyan, átlagos energiafogyasztás mellett történik. Alkalmas zsalupanelek téli előkészítésére is.
7. Gőzölés.
Ipari változat, ennek a módszernek a megvalósításához duplafalú zsaluzatra van szükség, amely nemcsak az oldat tömegét bírja, hanem forró gőzt is juttat a felületre. A feldolgozás minősége több mint magas, más módszerekkel ellentétben a gőzölés biztosítja a cementhidratációhoz a legalkalmasabb feltételeket, mégpedig a nedves, forró környezetet. De összetettsége miatt ezt a technikát ritkán használják.
Út | Optimális alkalmazási kör | Előnyök | Hátrányok, korlátok |
Elektródák | Függőleges szerkezetek öntése | Gyors telepítés és felmelegedés, csak helyezze az elektródát a betonba, és csatlakoztassa egy váltakozó áramforráshoz | Jelentős energiafogyasztás - 1000 kW-tól 3-5 m3-enként |
PNSV | Alapozások és padlók télen betonozáskor | Nagy hatékonyság, egységesség. A huzalos fűtés lehetővé teszi, hogy néhány nap alatt 70%-os szilárdságot érjen el | Leléptető transzformátor és vezeték szükséges a hideg végekhez |
VET vagy KDBS | Ugyanaz, plusz működés egyszerű hálózatról | Magas kábelköltség, korlátozott szakaszhossz | |
Hősugárzók | Kis vastagságú kivitelek | Hőmérsékletszabályozási lehetőség, hirtelen lehűléskor használat, minimális vezetékek, viszonylag alacsony energiafogyasztás | Az ütközés helyben történik, jó minőségű fűtés csak a külső rétegekben történik |
Thermomat | Talaj a habarcs öntése előtt, padlók | Ismételt használat, a seprés hőmérsékletének szabályozása, a márkaerő 30%-ának elérése 24 órán belül | A szőnyegek magas költsége, hamisítványok jelenléte |
Fűtési zsaluzat | Objektumok gyors építkezés(kombináció csúszózsalu technológiával) | Egyenletes fűtés biztosítása, a hézagok minőségi fugázásának lehetősége | Szabványos méretek, magas ár, átlagos hatékonyság |
Indukciós tekercselés | Oszlopok, kereszttartók, gerendák, támasztékok | Egyöntetűség | Nem alkalmas padlókra és monolitokra |
Gőzölgés | Ipari építőipari objektumok | Jó minőségű fűtés | Bonyolultság, magas költség |
Eladó forró homok szállításával Moszkvában a talaj vagy a talaj felmelegítésére télen.
Térfogatsűrűség: 1,5 (t/m3)Fizetés ÁFA-val átutalással. Előleg 100%.
Kiszállítás a fizetést követő másnap. Egy forró homokos billenőkocsi utazási ideje 1-3 óra. Moszkvában a kiszállítás a nap első felében történik.
Jellemzők:
Eredet: homokbányák.
Alkalmazási terület: a földtalaj felső rétegének télen történő melegítésére fűtési hálózatok fektetésekor és javításakor stb.
Kivonási módszer: bányászott tovább homokbányák nyílt módszer, ipari kemencékben 180-250 Celsius fokra történő hevítéssel érik el.
További információk az építőiparban használt forró homokról:
Télen a forró homok nélkülözhetetlen anyagként szolgál a talaj vagy bármely más felső talaj felmelegítéséhez nulla alatti hőmérsékleten, amikor különféle kommunikációkat helyeznek el a föld alatt. Forró homok használatakor elérik a felmelegített talaj hatását, és kényelmesebbé válik a munkavégzés, különösen azért, mert nagy a valószínűsége az előre lefektetett kommunikáció, például a fűtési hálózatok stb.
A forró homok szezonális termék, csak fagypont alatti hőmérsékleten releváns. A gyártás során eléri a 220 Celsius-fokos átlaghőmérsékletet, és ennek hatására minden nedvesség elpárolog belőle és teljesen átragad. Bár a homok ilyen minősége inkább a száraz keverékek előállításának minőségi mutatója, nem alkalmazható forró homokra, illetve nem javítható a teljesítménye a nagyobb hőátadás érdekében. Ez egyszerűen a magas hőmérsékleten történő melegítés eredménye. A forró homok minőségi termék, mert amellett, hogy az alapanyag is kiváló minőségű kőbányai homok 2 osztály, még mindig fel van melegítve és szárítva, és megfelel a TU 400-24-161-89 szabványnak.
10 m3 forró homok rendelése esetén annak hőmérséklete a használati tárgyra történő szállításkor gyakorlatilag nem változik, és megőrzi kiváló minőségi tulajdonságait. Általában azt a gyakorlatot alkalmazzák, hogy a forró homokot a munkanap előestéjén szállítják és használják, például a munkavégzés napjának estéjén. Tíz óra elegendő a talaj felső rétegének felmelegítéséhez és előkészítéséhez további munka, és a homok nem fagy meg ezalatt az idő alatt.