dowiedz się o ogrzewanych podjazdach i jak elektryczne i wodne Systemy grzewcze mogą wyeliminować nagromadzenie lodu i potrzebę szkodliwej chemii deicingalsby Anne Balogh, ConcreteNetwork.Com felieton
zaktualizowano 10 listopada 2020

Uponor (dawniej Wirsbo)

podjazdy betonowe oferują wiele zalet w stosunku do asfaltu, w tym większą trwałość, dłuższą żywotność i mniej konserwacji., Ale w zimie, gdy temperatura spada, a śnieg leci, nawierzchnie betonowe i asfaltowe mają równe potrzeby konserwacyjne: oba wymagają częstego odśnieżania i odladzania. A może tak?

niektórzy właściciele domów i firm utrzymują swoje zewnętrzne powierzchnie betonowe bezobsługowe i bezpieczne przez cały rok, instalując podgrzewane podjazdy z systemami topnienia lodu i śniegu. Te systemy do topienia śniegu nie tylko eliminują orki, łopaty i oblodzenia, ale także zapobiegają potencjalnym uszkodzeniom betonu spowodowanym przez sprzęt do odśnieżania i korozyjne odladzanie.,

chociaż wykonawcy zazwyczaj instalują te systemy w nowych płytach przed położeniem betonu, elementy grzejne mogą być również doposażone w istniejące płyty.

Znajdź wykonawców w pobliżu mnie.

zalety systemów ogrzewania podjazdów

Systemy topienia śniegu są popularne zarówno w zastosowaniach komercyjnych, jak i mieszkalnych. Oto kilka typowych aplikacji:

  • dla wygody. Właściciele wysokiej klasy domów instalują systemy we wszystkich płytach zewnętrznych-w tym podjazdach, chodnikach, schodach i tarasach-aby całkowicie wyeliminować potrzebę odśnieżania.,
  • do celowania w miejsca problemów. Właściciele domów, którzy nie mogą sobie pozwolić na zainstalowanie systemów we wszystkich zewnętrznych płytach betonowych, używają ich tylko tam, gdzie gromadzenie się śniegu i lodu stanowi problem. Może to obejmować w śladach kół podjazdu, w przednim chodniku i schodach lub na podjazdach o stromych pochylniach.
  • w celu zmniejszenia kosztów usuwania śniegu i odpowiedzialności. Właściciele firm używają systemów w centrach handlowych, parkingach, myjniach samochodowych, chodnikach i rampach załadunkowych, aby wyeliminować koszty odśnieżania i zapobiec wypadkom z poślizgiem i upadkiem.,

cztery kluczowe elementy systemów topienia śniegu

Ogólnie rzecz biorąc, dostępne są dwa rodzaje systemów topienia śniegu do stosowania w płytach zewnętrznych na poziomie: hydrauliczny i elektryczny. Oba opierają się na czterech kluczowych komponentach, aby przekształcić całą powierzchnię płyty w promieniujące źródło ciepła.

  1. element grzejny, który jest osadzony w płycie.
  2. czujniki do wykrywania temperatury i wilgotności powietrza zewnętrznego.
  3. źródło zasilania.
  4. sterownik do łączenia elementu grzejnego, czujników i źródła zasilania.,

hydrauliczne systemy topienia śniegu

elementem grzewczym w systemie hydraulicznym jest rurka o zamkniętej pętli wykonana z elastycznego polimeru (Zwykle usieciowanego polietylenu) lub kauczuku syntetycznego,który cyrkuluje mieszaninę gorącej wody i glikolu propylenowego (środek przeciw zamarzaniu), podobnie jak mieszanina stosowana w chłodnicy samochodowej. Ciecz jest podgrzewana do temperatur od 140 do 180 F, aby zapewnić wystarczającą ilość ciepła do topnienia śniegu.

rury mają średnicę od 1/2 do 3/4 cala i są wystarczająco elastyczne, aby zginać się w różnych wzorach układu. Jest również zaprojektowany, aby mieć długą żywotność., Rury są odporne na chemikalia i korozję i nie stają się miękkie w wysokich temperaturach roboczych ani kruche w niskich temperaturach zewnętrznych. „Oferujemy 25-letnią gwarancję na działanie naszego produktu”, mówi Bill Bailey z firmy Lee Hydronics, instalatora rur hydraulicznych.

dzięki uprzejmości Uponor.

dzięki uprzejmości Uponor.,

wymagania dotyczące mocy hydraulicznej

źródło ciepła-zazwyczaj Podgrzewacz wody lub kocioł-może być zasilane z dowolnego źródła energii, które spełnia wymagania BTU systemów, w tym gazu ziemnego, energii elektrycznej, oleju, drewna, a nawet kolektorów słonecznych. W przypadku topnienia śniegu mieszkalnego i lekkiego komercyjnego, Bailey zaleca dostarczenie około 100 do 150 Btu na stopę kwadratową powierzchni płyty. Pompa obiegowa i kolektory zasilająco-powrotne zainstalowane w łatwo dostępnym miejscu przenoszą wodę między źródłem ciepła a przewodami.,

elementy udanej pracy hydraulicznych systemów grzewczych

udana praca hydraulicznych systemów grzewczych zależy od prawidłowego rozmieszczenia i rozmieszczenia rur. Ponieważ gorąca woda wydziela ciepło podczas podróży przez płytę, producenci zwykle zalecają układanie rur w spiralny lub serpentynowy wzór, aby równomiernie rozprowadzać ciepło. Odstępy między rurami zależą od kilku czynników, w tym pożądanej szybkości topnienia śniegu, ilości izolacji użytej pod płytą i przewidywanego tempa strat ciepła., Typowy odstęp dla zewnętrznej płyty na gatunku wynosi 6 cali na środku, co wygodnie odpowiada 6-calowemu wzorowi siatki spawanego zbrojenia drutu, ale w niektórych zastosowaniach mogą być potrzebne bliższe odstępy.

elektryczne systemy topienia śniegu

zamiast ciepłej wody, systemy elektryczne wykorzystują gorące przewody do podgrzewania powierzchni nawierzchni. Przewody są otoczone warstwami izolacji, miedzianym oplotem uziemiającym i ochronną osłoną zewnętrzną z PVC lub poliolefiny, tworząc elastyczny kabel o średnicy od 1/8 do 1/4 cala., Kabel można przyciąć na długość lub połączyć w miejscu pracy, aby dopasować go do różnych układów.

aby uprościć instalację, dostępne są również maty z wbudowanymi już kablami. Niektórzy producenci mogą dostosować maty do konkretnych zastosowań.

wymagania dotyczące energii elektrycznej

aby skutecznie topić śnieg, kabel powinien dostarczać około 36 do 50 watów mocy grzewczej na stopę kwadratową powierzchni płyty. W zależności od wymiarów obszaru, który ma być ogrzewany, właściciele domów mogą potrzebować uaktualnić swój panel obwodów lub zainstalować oddzielny obwód, aby dostarczyć wystarczającą moc.,

„aby ogrzać podjazd o powierzchni 1000 stóp kwadratowych przy mocy 36 watów na stopę kwadratową, wymagane byłoby 156 amperów energii elektrycznej (36 000 watów podzielonych przez 230 woltów)”, mówi Rodney Blackburn z Warm Floor Center, instalator elektrycznych kabli grzewczych, głównie na rynek mieszkaniowy. „Aby obniżyć koszty eksploatacji, niektórzy właściciele domów po prostu instalują Kable w śladach opon podjazdu” – dodaje.

ciepła podłoga zazwyczaj umieszcza kable od 3 do 5 cali na środku, które topią 2 do 4 cali śniegu na godzinę, mówi Blackburn., W celu równomiernego ogrzewania kable powinny być ułożone w serpentyny wzór biegnący przez najkrótszy wymiar płyty. Chociaż kabel elektryczny jest zakopany w betonie, oba końce kabla kończą się w naziemnej, odpornej na warunki atmosferyczne puszce przyłączeniowej dla łatwego dostępu.,

HYDRONIC vs ELECTRIC: tabela porównawcza systemu topnienia śniegu

Hydronic Electric
zalety większa elastyczność opcji źródła zasilania, co może skutkować niższymi kosztami eksploatacji. wymagany jest krótszy czas nagrzewania, dzięki czemu reakcja systemu jest szybsza.
wady koszty instalacji mogą być wyższe, zwłaszcza jeśli trzeba zainstalować oddzielny Podgrzewacz wody lub kocioł., tylko energia elektryczna może być wykorzystana do zasilania systemu, więc koszty operacyjne mogą być wyższe.
wymagana jest większa konserwacja; poziomy glikolu propylenowego należy regularnie sprawdzać. może wymagać instalacji oddzielnego obwodu elektrycznego.
czas reakcji jest wolniejszy; system może wymagać stałego biegu jałowego.,

co należy wziąć pod uwagę przy wyborze systemu do topienia śniegu

wykonawcy i ich klienci muszą wziąć pod uwagę wiele czynników przed wyborem typu i rozmiaru systemu do topienia śniegu, który najlepiej nadaje się do konkretnego zastosowania. Projekt systemu, który działa dobrze w jednym mieście, może być nieodpowiedni w innym.

„nie wszystkie systemy topnienia śniegu są sobie równe”, mówi Larry Drake z Radiant Professionals Alliance, organizacji dla wykonawców ogrzewania i chłodzenia promiennikowego, hurtowników i producentów., Oferuje on następujące wskazówki dotyczące podejmowania mądrych decyzji dotyczących planowania i wyboru.

  • koszty i dostępność mediów:
    koszt i dostępność mediów różnią się znacznie w całym kraju. Właściciel powinien rozważyć koszt energii elektrycznej w porównaniu z innymi opcjami zasilania, takimi jak propan, ropa naftowa, gaz ziemny i energia słoneczna. „W przypadku instalacji elektrycznej jedynym narzędziem, z którego możesz korzystać, jest elektryczność”, mówi Drake. „Dzięki systemowi hydraulicznemu możesz korzystać z dowolnego źródła zasilania, niezależnie od tego, czy jest to gaz ziemny, propan, energia słoneczna, czy nawet elektryczna.,”
  • dostępność przestrzeni:
    układ elektryczny po prostu podłącza się do skrzynki przyłączeniowej. W przypadku systemu hydraulicznego właściciel musi mieć miejsce, aby pomieścić Podgrzewacz wody lub kocioł, pompę cyrkulacyjną i kolektor.
  • oczekiwania użytkownika:
    Czy właściciel oczekuje, że podjazd lub chodnik będzie cały czas wolny od śniegu, czy też stopniowe topnienie w ciągu kilku godzin po opadach śniegu jest dopuszczalne? Te pierwsze spowodują wyższe koszty sprzętu, instalacji i eksploatacji.
  • czy zostały przygotowane przepisy, gdzie roztopiony śnieg będzie spływał?, W niektórych przypadkach konieczne może być zainstalowanie systemu odwadniającego, zwłaszcza jeśli spodziewane są intensywne opady śniegu.
  • modernizacja:
    Jeśli system topnienia śniegu ma być zainstalowany w istniejącej płycie, łatwiej jest zmodernizować kabel elektryczny, ponieważ ma mniejszą średnicę. „Możesz rowkować beton i układać kable w rowkach”, mówi Drake. W przypadku rur hydraulicznych wymagane jest usunięcie betonu.
  • Konserwacja:
    system hydrauliczny zwykle wymaga większej konserwacji., Oprócz konserwacji kotła i pompy, „musisz okresowo sprawdzać poziom płynu glikolu propylenowego, tak jak płyn przeciw zamarzaniu w samochodzie”, wyjaśnia Drake.

koszt podgrzewanego podjazdu

koszty obsługi systemów topnienia śniegu różnią się znacznie w zależności od wielkości oczyszczanego obszaru, lokalnych kosztów użyteczności publicznej, średniej całkowitej liczby godzin opadów śniegu i szybkości, jaką użytkownik systemu chce stopić śnieg. Oczywiście, im większy obszar jest ogrzewany i im więcej śniegu, tym wyższe koszty operacyjne., Ponadto, system stosowany w chłodniejszym klimacie może wymagać wyższej mocy (dla energii elektrycznej) lub więcej Btu (dla hydronic) niż podobny system stosowany w cieplejszym klimacie.

firma Watts Heatway, dostawca systemów hydraulicznych, podaje, że roczne koszty operacyjne wahają się od 12 do 25 centów za stopę kwadratową. Więc średnio, to kosztować $120 do $250 każdej zimy stopić śnieg z podjazdu 1,000 stóp kwadratowych.

w zależności od lokalnych stawek użyteczności, systemy elektryczne mogą kosztować jeszcze więcej., EasyHeat, dostawca elektrycznych maty do topienia śniegu, twierdzi, że sezonowy koszt ogrzewania płyty o powierzchni 1000 stóp kwadratowych o mocy 50 kilowatów wyniesie około 276 USD w obszarach lekkich opadów śniegu (50 cali rocznie lub mniej) i 692 USD w obszarach o średnich opadach śniegu (50 do 100 cali). Szacunki te opierają się na średnim koszcie kilowatogodziny na godzinę wynoszącym 6,92¤.

koszty materiałów i instalacji również bardzo się różnią. W przypadku instalacji elektrycznej ciepłej podłogi same materiały kosztują od 4 do 6 dolarów za metr kwadratowy, według Blackburn. Lee Hydronics system działa około $5 do $10 za zainstalowaną stopę kwadratową., „Największą zmienną jest to, jak daleko osadzone przewody znajdują się od źródła zasilania” – twierdzi Bailey. Im dalej znajdują się Media, tym wyższe są koszty instalacji i eksploatacji.

instalacja i obsługa systemów topienia śniegu

większość elementów systemów topienia śniegu, w szczególności źródło zasilania i sterowanie, są instalowane przez wykonawcę instalacji hydraulicznych (hydraulicznych), elektrycznych lub HVAC. Ale wykonawcy betonu często angażują się, gdy nadszedł czas, aby osadzić elementy grzejne w płycie., Procedury są podobne dla obu typów systemów.

  • przed zalaniem betonu rozłóż rurkę lub kabel w określonym rozstawie.
  • przymocuj go do spawanej siatki wzmacniającej drut za pomocą nylonowych lub plastikowych opasek lub klipsów, które nie korodują.
  • użyj plastikowych krzeseł, aby podtrzymać siatkę drucianą, aby przymocowana rura lub kabel znajdował się około 2 cale poniżej gotowej powierzchni płyty.
  • „minimalna betonowa pokrywa 2 cale daje dobry czas reakcji”, mówi Bailey., Jeśli element grzejny jest osadzony niżej w płycie, potrzeba więcej czasu, aby ciepło dotarło do powierzchni, co marnuje energię.

W przypadku dylatacji, gdzie ruch płyty może powodować stres, konieczne jest podjęcie specjalnych środków ostrożności. „Uruchamiamy kabel elektryczny z pierwszej płyty, tworzymy 6-calową pętlę w dół do rowku piaskowego pod dylatacją, a następnie uruchamiamy kabel do następnej płyty. Pozwala to na przemieszczanie płyt bez uszkodzenia kabla”, wyjaśnia Blackburn., Bailey zaleca owijanie rur hydraulicznych izolacją rurową, gdzie rozciąga się przez dylatacje. „Rury mogą przyjmować rozciąganie liniowe na złączach dylatacyjnych; problemem jest ruch ścinający”, mówi. „Izolacja działa jak poduszka, jeśli płyty wznoszą się w górę lub w dół.”

zarówno systemy elektryczne, jak i hydrauliczne muszą być testowane przed i podczas betonowania, aby upewnić się, że elementy grzejne nie zostały uszkodzone podczas instalacji. W przypadku systemów hydraulicznych przewody są testowane ciśnieniowo za pomocą sprężonego powietrza lub wody zgodnie z zaleceniami producenta., W przypadku systemów elektrycznych do kabla przymocowany jest Omomierz, aby porównać odczyt z wartością fabryczną, którą można znaleźć na etykiecie UL kabli.

Czujniki i elementy sterujące systemu

systemy do topienia śniegu mogą być sterowane ręcznie lub automatycznie. Automatyczne sterowniki wykorzystują czujniki do wyzwalania elementu grzejnego i określania czasu wyłączenia; użytkownik nie musi być w pobliżu, aby aktywować elementy sterujące. Czujniki mierzą temperaturę powietrza i zawartość wilgoci., Gdy wykryją obecność wilgoci w temperaturze powietrza prawie zamarzającego, system uruchomi się automatycznie i podniesie temperaturę powierzchni betonu do około 45 F. gdy opady ustają lub Temperatura powietrza wzrośnie, system wyłączy się. Przełącznik obejścia umożliwia użytkownikowi ręczne sterowanie systemem w razie potrzeby.

w przypadku dużych opadów śniegu, gdy śnieg gromadzi się w szybszym tempie, do całkowitego usunięcia śniegu może być wymagany dodatkowy czas nagrzewania., Czujniki mogą być montowane w ogrzewanej nawierzchni, na pobliskim słupie lub w dowolnym miejscu nie osłoniętym przed warunkami atmosferycznymi, np. na zwisie garażu lub dachu. Bardziej zaawansowane systemy mogą mieć wiele czujników, które kontrolują różne strefy nawierzchni niezależnie.

niektórzy właściciele systemów, szczególnie firmy, które nie działają przez całą dobę, preferują sterowanie ręczne, które nie opiera się na czujnikach. Sterowniki te są zwykle tańsze w instalacji i można je włączyć tylko wtedy, gdy wymagane jest odśnieżanie.,

Po aktywacji systemy hydrauliczne zwykle mają wolniejszy czas reakcji niż systemy elektryczne, ponieważ płyn, który krąży przez przewody, musi być najpierw ogrzewany. Jeśli krytyczna jest szybka reakcja, systemy hydrauliczne mogą być eksploatowane w zimie na zmniejszonym biegu jałowym, aby utrzymać ciepło płynu w rurach na tyle, aby szybko reagować na zbliżające się opady śniegu.

Znaczenie izolacji

dodanie izolacji zarówno pod płytą, jak i przy jej odsłoniętych krawędziach zmniejsza straty ciepła w podłożu i umożliwia szybsze nagrzewanie płyty, co obniża całkowite koszty eksploatacji., „Zawsze izolujemy podłoże, ponieważ pomaga to systemowi bardziej efektywnie ogrzewać” – mówi Blackburn. „Jeśli tego nie zrobimy, użytkownik musi obsługiwać system z wyższą mocą na stopę kwadratową.”

wielu producentów zaleca izolację płyty sztywną pianką polistyrenową o grubości od 1 do 2 cali. Ale zarówno Blackburn, jak i Bailey wolą stosować izolację odblaskową składającą się z warstwy folii aluminiowej umieszczonej między dwiema warstwami pęcherzyków polietylenowych. Bailey używa produktu przez Covertech wytwarzania, który jest tylko około 5/16-cala grubości, a także służy jako bariera parowa., „Grubość płyty piankowej może być problemem w płycie, która ma tylko 4 do 5 cali grubości”, mówi Bailey. Ponadto, jeśli pianka nie zostanie umieszczona na idealnie wyrównanym Podlasiu, może pęknąć, zmniejszając jej wartość izolacyjną. Dostarczana w rolkach izolacja odblaskowa jest również łatwiejsza do przenoszenia i instalacji przez pracowników.

wykonywanie napraw Systemów topnienia śniegu

chociaż przewody hydrauliczne i kabel elektryczny są chronione wytrzymałymi płaszczami zewnętrznymi, nie są odporne na uszkodzenia, szczególnie podczas instalacji., Większość uszkodzeń można naprawić, dlatego producenci zalecają przetestowanie swoich systemów zarówno przed, jak i podczas betonowania. Na tym etapie wykonawcom dość łatwo jest dokonać napraw w terenie za pomocą zestawów dostarczonych przez producenta.

po osadzeniu elementów grzejnych naprawy są trudniejsze, ponieważ beton wokół uszkodzonej sekcji musi być najpierw usunięty. Wykrywanie miejsca kłopotów jest również trudniejsze. Pęknięcie w przewodach wodnych można wykryć za pomocą pistoletu skanującego na podczerwień, który wyczuwa ciepło, mówi Bailey., Aby wykryć naruszenie kabla elektrycznego, Blackburn używa elektronicznego systemu detekcji, który może określić, ile stóp liniowych w dół kabla znajduje się przerwa.

aby uniknąć uszkodzenia rur lub kabli podczas umieszczania betonu, wykonawcy nigdy nie powinni jeździć po nich gotowymi ciężarówkami. Zamiast tego powinni użyć pomp lub taczek do umieszczenia betonu.

zasoby dla wykonawców, aby dowiedzieć się więcej o systemach do topienia śniegu

aby systemy te działały wydajnie i zapewniały pełne korzyści, muszą być prawidłowo zainstalowane.,

Wykonawcy, którzy chcą dowiedzieć się więcej o tych systemach i procesie instalacji, mogą uzyskać pomoc z następujących źródeł:

  • zobacz projekt Michigan, w którym pod układami jezdnymi zainstalowano elektryczny system do topienia lodu.
  • dostawcy systemów często mogą zapewnić szczegółowe wytyczne projektowe i bezpłatne usługi projektowania wspomagane komputerowo, aby pomóc wykonawcom prawidłowo rozplanować i zainstalować rury.
  • The Radiant Professionals Alliance oferuje porady właścicieli domów dotyczące projektowania i instalacji domowych systemów ogrzewania promiennikowego.,
  • podręcznik zastosowań HVAC, opublikowany przez ASHRAE, zawiera rozdział dotyczący zarówno hydraulicznych, jak i elektrycznych systemów topienia śniegu. Tematy obejmują wymagania dotyczące ogrzewania, projektowanie systemu, projektowanie nawierzchni i sterowanie. Rozdział można kupić na stronie ASHRAE za 52$.