Drumuri încălzite - Sisteme de topire a zăpezii pentru beton

Uponor (fost Wirsbo)

Drumuri din beton oferă multe avantaje față de asfalt, inclusiv o durabilitate mai mare, o durată de viață mai lungă și o întreținere mai mică. Dar iarna, când temperaturile scad, iar zăpada zboară, suprafețele de beton și asfalt au nevoi de întreținere egale: Ambele necesită lopată și degivrare frecvente. Sau oare?

Unii proprietari de case și întreprinderi își păstrează suprafețele exterioare de beton fără întreținere și în condiții de siguranță pe tot parcursul anului, instalând căi de acces încălzite cu sisteme de topire a gheții și zăpezii. Nu numai că aceste sisteme de topire a zăpezii în plăci elimină arătura, lopata spartă și deversările de gheață, ci previn deteriorarea potențială a betonului cauzată de echipamentele de deszăpezire și de degivrătorii corozivi.

Deși contractorii instalează de obicei aceste sisteme în plăci noi înainte de a pune betonul, elementele de încălzire pot fi, de asemenea, adaptate în plăci existente.

cum să deosebești cuprul de alamă

Găsiți antreprenori de drumuri lângă mine .

AVANTAJELE SISTEMELOR DE ÎNCĂLZIRE AUTO

Sistemele de topire a zăpezii sunt populare atât pentru uz comercial, cât și rezidențial. Iată câteva aplicații obișnuite:

• Ca comoditate. Proprietarii de case de ultimă generație instalează sistemele în toate plăcile exterioare - inclusiv alee, trotuare, trepte și terase - pentru a elimina complet nevoia de lopată.
• Pentru a viza punctele de probleme. Proprietarii care nu își permit să instaleze sistemele în toate plăcile de beton exterioare le folosesc numai acolo unde acumularea de zăpadă și gheață pune o problemă. Aceasta poate include în șinele de roată ale unei căi de acces, în pasarela și treptele din față sau în căile de acces cu înclinații abrupte.
• Pentru a reduce costurile și răspunderea pentru deszăpezire. Proprietarii de afaceri folosesc sistemele în mall-uri exterioare, parcări, spălătorii auto, pasarele și rampele de încărcare pentru a elimina cheltuielile cu deszăpezirea și pentru a preveni accidentele de alunecare și cădere.

CELE PATRU COMPONENTE CHEIE A SISTEMELOR DE FUNCȚIE A ZĂpezii

În general, două tipuri de sisteme de topire a zăpezii sunt disponibile pentru utilizarea în plăci exterioare la nivel: hidronice și electric . Ambele se bazează pe patru componente cheie pentru a transforma întreaga suprafață a plăcii într-o sursă de căldură radiantă.

1. Un element de încălzire, care este încorporat în placă.
2. Senzori pentru detectarea temperaturii aerului exterior și a umidității.
3. O sursă de energie.
4. Un controler pentru a lega elementul de încălzire, senzorii și sursa de alimentare.

SISTEME HIDRONICE DE FUNCȚIE A ZĂpezii

Elementul de încălzire într-un sistem hidronic este un tub cu buclă închisă dintr-un polimer flexibil (de obicei o polietilenă reticulată) sau un cauciuc sintetic care circulă un amestec de apă fierbinte și propilen glicol (antigel), la fel ca amestecul utilizat în un radiator auto. Fluidul este încălzit la temperaturi de 140 până la 180 F pentru a oferi suficientă căldură pentru topirea zăpezii.

Tubulatura are un diametru de la 1/2 la 3/4 inch și este suficient de flexibilă pentru a se apleca în diferite modele de aspect. De asemenea, este conceput pentru a avea o durată lungă de viață. Tubulatura rezistă la substanțe chimice și coroziune și nu devine moale la temperaturi ridicate de funcționare sau fragilă la temperaturi exterioare scăzute. „Oferim o garanție de 25 de ani pentru performanța produsului nostru”, spune Bill Bailey de la Lee Hydronics, un instalator de tuburi hidronice.

Amabilitatea lui Uponor.

Amabilitatea lui Uponor.

Cerințe de putere hidronică

Sursa de căldură - de obicei un încălzitor de apă sau un cazan - poate fi alimentată de orice sursă de energie care îndeplinește cerințele sistemelor Btu, inclusiv gaz natural, electricitate, petrol, lemn sau chiar colectoare solare. Pentru topirea rezidențială și comercială ușoară a zăpezii, Bailey recomandă furnizarea a aproximativ 100 până la 150 Btu pe picior pătrat de suprafață a plăcii. O pompă de circulație și colectoarele de alimentare și retur instalate într-o locație ușor accesibilă transferă apa între sursa de căldură și tubulatură.

Elemente ale unei funcționări de succes a sistemelor de încălzire hidronice

Funcționarea cu succes a unui sistem de încălzire hidronică depinde de spațiul și dispunerea corespunzătoare a tuburilor. Deoarece apa fierbinte degajă căldură pe măsură ce se deplasează prin placa, producătorii recomandă de obicei așezarea tuburilor în spirală sau serpentină pentru a ajuta la distribuirea uniformă a căldurii. Distanța dintre tuburi depinde de mai mulți factori, inclusiv rata de topire a zăpezii dorită, cantitatea de izolație utilizată sub placă și rata anticipată de pierdere de căldură. O distanță tipică pentru o placă exterioară pe suprafață este de 6 inci pe centru, ceea ce corespunde în mod convenabil cu modelul de rețea de 6 inci de armare a firelor sudate, dar pot fi necesare distanțe mai strânse în unele aplicații.

SISTEME ELECTRICE DE FUNCȚIE A ZĂpezii

În loc de apă caldă, sistemele electrice folosesc fire fierbinți pentru a încălzi suprafețele trotuarului. Firele sunt înconjurate de straturi de izolație, panglică de împământare din cupru și o manta de protecție exterioară din PVC sau poliolefină pentru a forma un cablu flexibil cu diametrul de aproximativ 1/8 până la 1/4 inch. Cablul poate fi tăiat la lungime sau îmbinat pe șantier pentru a se potrivi diferitelor aspecte.

Pentru a simplifica instalarea, sunt disponibile, de asemenea, covoare pre-dimensionate cu cablurile deja încorporate în ele. Unii producători pot personaliza covorașele pentru aplicații specifice.

cum să determin de cât beton am nevoie

Cerințe de energie electrică

Pentru a topi zăpada eficient, cablul ar trebui să furnizeze aproximativ 36 până la 50 de wați de putere de încălzire pe picior pătrat de suprafață a plăcii. În funcție de dimensiunile zonei de încălzit, proprietarii de case ar putea avea nevoie să-și actualizeze panoul de circuite sau să instaleze un circuit separat pentru a furniza suficientă energie.

„Pentru încălzirea unei căi de acces de 1.000 de metri pătrați la 36 wați pe picior pătrat, ar fi necesari 156 amperi de energie electrică (36.000 wați împărțiți la 230 volți)”, spune Rodney Blackburn de la Warm Floor Center, un instalator de cabluri electrice de încălzire, în principal pentru piața rezidențială. „Pentru a reduce costurile de funcționare, unii proprietari doar instalează cablurile în șinele anvelopelor unei căi de acces”, adaugă el.

Pardoseala caldă spaționează de obicei cablurile de 3 până la 5 inci pe centru, care vor topi 2 până la 4 inci de zăpadă pe oră, spune Blackburn. Pentru o încălzire uniformă, cablurile trebuie aranjate într-un model serpentin care traversează cea mai scurtă dimensiune a plăcii. Deși cablul electric este îngropat în beton, ambele capete ale cablului se termină într-o cutie de joncțiune rezistentă la intemperii pentru acces ușor.

HIDRONIC vs ELECTRIC: TABEL DE COMPARAȚIE A SISTEMULUI DE FUNCȚIONARE A ZĂpezii

CE SĂ LUAȚI ÎN CARE ALEGEȚI UN SISTEM DE FUNCȚIE A ZĂpezii

Antreprenorii și clienții lor trebuie să ia în considerare mulți factori înainte de a alege tipul și dimensiunea sistemului de topire a zăpezii cel mai potrivit pentru o anumită aplicație. Un design de sistem care funcționează bine într-un oraș poate fi inadecvat în altul.

„Nu toate sistemele de topire a zăpezii sunt egale”, spune Larry Drake de la Radiant Professionals Alliance , o organizație pentru antreprenori, angrosisti și producători de încălzire și răcire radiantă. El oferă următoarele sfaturi pentru luarea deciziilor de planificare și selecție înțelepte.

• Costuri de utilitate și disponibilitate:
  Costul și disponibilitatea utilităților variază foarte mult la nivel național. Proprietarul ar trebui să ia în considerare costul energiei electrice față de alte opțiuni de energie, cum ar fi propanul, petrolul, gazul natural și energia solară. „Cu un sistem electric, singurul utilitar pe care îl puteți utiliza este electricitatea”, spune Drake. „Cu un sistem hidronic, puteți utiliza orice sursă de energie disponibilă, fie că este vorba de gaz natural, propan, solar sau chiar electric.”
• Disponibilitatea spațiului:
  Un sistem electric se conectează pur și simplu la o cutie de joncțiune. Pentru un sistem hidronic, proprietarul trebuie să aibă spațiul pentru a găzdui încălzitorul de apă sau cazanul, pompa de circulație și galeria.
• Așteptările utilizatorilor:
  Proprietarul se așteaptă ca drumul sau trotuarul să fie în orice moment lipsit de zăpadă sau topirea treptată în câteva ore după ninsori este acceptabilă ”? Primul va avea ca rezultat costuri mai mari de echipare, instalare și exploatare.
• Scurgerile:
  S-au luat dispoziții pentru locul în care se va scurge zăpada topită? În unele cazuri, este posibil să fie necesară instalarea unui sistem de drenaj, mai ales dacă se așteaptă ninsori abundente.
• Modificare:
  Dacă sistemul de topire a zăpezii trebuie instalat într-o placă existentă, este mai ușor să se adapteze un cablu electric, deoarece are un diametru mai mic. „Puteți canela betonul și așeza cablurile în caneluri”, spune Drake. Pentru tuburile hidronice este necesară îndepărtarea mai multă beton.
• Întreținere:
  Un sistem hidronic necesită de obicei mai multă întreținere. Pe lângă menținerea cazanului și a pompei, „trebuie să inspectați periodic nivelurile de lichid de propilen glicol, la fel ca antigelul dintr-o mașină”, explică Drake.

COSTUL ÎNCĂLZIT AL DRIVEWAY

Costurile pentru operarea sistemelor de topire a zăpezii variază foarte mult în funcție de dimensiunea zonei tratate, costurile utilităților locale, numărul total de ore totale de zăpadă și cât de repede dorește utilizatorul sistemului să topească zăpada. Evident, cu cât suprafața este încălzită și cu cât este mai multă zăpadă, cu atât costul de funcționare este mai mare. De asemenea, un sistem utilizat într-un climat mai rece poate necesita o putere mai mare (pentru electricitate) sau mai mult Btu (pentru hidronică) decât un sistem similar utilizat într-un climat mai cald.

Watts Heatway , un furnizor de sisteme hidronice, spune că costurile anuale de funcționare variază între 12 și 25 de cenți pe picior pătrat. Deci, în medie, ar costa 120-250 USD în fiecare iarnă pentru a topi zăpada de pe o alee de 1.000 de metri pătrați.

În funcție de tarifele de utilitate locale, sistemele electrice pot costa și mai mult să funcționeze. EasyHeat , un furnizor de covoare electrice de topire a zăpezii, spune că costul sezonier pentru încălzirea unei plăci de 1.000 de metri pătrați la 50 kilowați va costa aproximativ 276 dolari în zonele cu zăpadă ușoară (50 inci pe an sau mai puțin) și 692 dolari în zonele cu zăpadă medie (50 până la 100 inci). Aceste estimări se bazează pe un cost mediu pe kilowatt pe oră de 6,92 ¢.

Costurile de material și de instalare variază prea mult. Pentru sistemul electric Warm Floor Centers, numai materialele rulează între 4 și 6 USD pe picior pătrat, potrivit Blackburn. Sistemul Lee Hydronics rulează între 5 și 10 USD pe piciorul pătrat instalat. „Cea mai mare variabilă este cât de departe se află tubulatura încorporată de sursa de alimentare”, susține Bailey. Cu cât sunt mai departe utilitățile, cu atât costurile de instalare și de operare sunt mai mari.

INSTALAREA ȘI FUNCȚIONAREA SISTEMELOR DE FUNCȚIE A ZĂpezii

Majoritatea componentelor sistemelor de topire a zăpezii, în special a sursei de alimentare și a comenzilor, sunt instalate de un contractor de instalații sanitare (pentru hidronice), electrice sau HVAC. Dar antreprenorii de beton se implică adesea atunci când este timpul să încorporeze elementele de încălzire în placă. Procedurile sunt similare pentru ambele tipuri de sisteme.

• Înainte de turnarea betonului, întindeți tubulatura sau cablul la distanța prestabilită.
• Fixați-l pe plasă de armare a firului sudat folosind legături sau cleme de tracțiune din nailon sau plastic care nu vor coroda.
• Utilizați scaune din plastic pentru a susține plasele de sârmă, astfel încât tubul sau cablul atașat să fie la aproximativ 2 inci sub suprafața finisată a plăcii.
• „Un capac minim de beton de 2 inci oferă un timp de răspuns bun”, spune Bailey. Dacă elementul de încălzire este încorporat mai jos în placă, este nevoie de mai mult timp pentru căldura să ajungă la suprafață, ceea ce risipește energia.

La rosturile de dilatare, unde mișcarea plăcii ar putea provoca stres, este necesar să se ia măsuri speciale de precauție. „Rulăm cablul electric de la prima placă, formăm o buclă de 6 inci în șanțul de nisip sub rostul de dilatare și apoi rulăm cablul în următoarea placă. Acest lucru permite deplasarea plăcilor fără deteriorarea cablului ', explică Blackburn. Bailey recomandă înfășurarea tuburilor hidronice cu izolația țevilor acolo unde se extinde prin rosturile de dilatare. „Tubulatura poate prelungi întinderea liniară la articulațiile de dilatare, preocuparea este mișcarea de forfecare”, spune el. „Izolația acționează ca o pernă dacă plăcile se ridică în sus sau în jos.”

Atât sistemele electrice, cât și cele hidronice trebuie testate înainte și în timpul amplasării betonului pentru a se asigura că nu s-au produs pagube elementelor de încălzire în timpul instalării. Pentru sistemele hidronice, tubulatura este testată sub presiune cu aer comprimat sau apă, conform recomandărilor producătorilor. Pentru sistemele electrice, un Ohmmetru este atașat la cablu pentru a compara citirea cu valoarea din fabrică, care poate fi găsită pe eticheta UL a cablurilor.

Senzori și comenzi ale sistemului

Sistemele de topire a zăpezii pot fi controlate manual sau automat. Controlerele automate folosesc senzori pentru a declanșa elementul de încălzire și pentru a determina când este timpul să oprească utilizatorul nu trebuie să fie în jur pentru a activa comenzile. Senzorii măsoară temperatura aerului și conținutul de umiditate. Când detectează prezența umezelii la temperaturi aproape înghețate ale aerului, sistemul va începe automat și va ridica temperatura suprafeței betonului la aproximativ 45 F. Când precipitațiile se opresc sau temperatura aerului crește, sistemul se va opri. Un comutator de suprascriere permite utilizatorului să controleze sistemul manual, dacă este necesar.

În cazul unei ninsoare abundente, când zăpada se acumulează într-un ritm mai rapid, poate fi necesar un timp suplimentar de încălzire pentru îndepărtarea completă. Senzorii pot fi montați pe trotuar încălzindu-se, pe un stâlp din apropiere sau în orice loc neacoperit de intemperii, cum ar fi pe un acoperiș de garaj sau pe acoperiș. Sistemele mai sofisticate pot avea mai mulți senzori care controlează în mod independent diferite zone ale pavajului.

este Caitlyn Jenner într-o relație

Unii proprietari de sisteme, în special companiile care nu funcționează 24 de ore din 24, preferă comenzile manuale care nu se bazează pe senzori. Aceste regulatoare sunt, în general, mai puțin costisitoare de instalat și pot fi activate doar atunci când este necesară îndepărtarea zăpezii.

Odată activate, sistemele hidronice au de obicei un timp de răspuns mai lent decât sistemele electrice, deoarece fluidul care circulă prin tuburi trebuie mai întâi încălzit. Dacă răspunsul rapid este critic, sistemele hidronice pot fi operate în timpul iernii la o rată de ralanti redusă pentru a menține fluidul în conducte suficient de cald pentru a reacționa rapid la ninsorile iminente.

Importanța izolației

Adăugarea izolației atât sub placă, cât și lângă marginile sale expuse reduce pierderile de căldură în pământ și permite plăcii să se încălzească mai repede, ceea ce reduce costurile totale de funcționare. „Izolăm întotdeauna substratul, deoarece ajută sistemul să se încălzească mai eficient”, spune Blackburn. „Dacă nu o facem, utilizatorul trebuie să acționeze sistemul la o putere mai mare pe picior pătrat.”

Mulți producători recomandă izolarea plăcii cu spumă rigidă de polistiren de 1 până la 2 inci grosime. Dar atât Blackburn, cât și Bailey preferă să utilizeze o izolație reflectorizantă constând dintr-un strat de folie de aluminiu încastrat între două straturi de bule de polietilenă. Bailey folosește un produs de Fabricarea Covertech are o grosime de doar 5/16-inch și servește și ca barieră împotriva vaporilor. „Grosimea plăcii de spumă poate fi o problemă într-o placă cu o grosime de numai 4-5 inci”, spune Bailey. De asemenea, dacă spuma nu este așezată pe un sub-nivel perfect nivelat, se poate sparge, reducându-i valoarea izolației. Furnizată în role, izolația reflectorizantă este, de asemenea, mai ușor de transportat și instalat de către lucrători.

Reparații la sistemele de topire a zăpezii

Deși tubulatura hidronică și cablul electric sunt protejate de jachete exterioare dure, acestea nu sunt impermeabile la deteriorări, în special în timpul instalării. Cele mai multe daune sunt reparabile și de aceea producătorii recomandă testarea sistemelor lor înainte și în timpul amplasării betonului. În acea etapă, este destul de ușor pentru antreprenori să facă reparații pe teren folosind kituri furnizate de producător.

Odată ce elementele de încălzire sunt încorporate, reparațiile sunt mai dificile, deoarece betonul din jurul secțiunii deteriorate trebuie îndepărtat mai întâi. De asemenea, detectarea punctului de probleme este mai dificilă. O ruptură a tuburilor hidronice poate fi detectată de un pistol de scanare cu infraroșu care simte căldura, spune Bailey. Pentru a detecta o ruptură a cablului electric, Blackburn folosește un sistem electronic de detectare care poate spune câte picioare liniare în josul cablului se află o pauză.

Pentru a evita deteriorarea tuburilor sau cablurilor în timpul amplasării betonului, antreprenorii nu trebuie să conducă niciodată camioane pregătite peste ele. În schimb, ar trebui să folosească pompe sau roabe pentru a așeza betonul.

RESURSE PENTRU CONTRACTANȚI PENTRU A AFLA MAI MULTE DESPRE SISTEME DE FUNCȚIE A ZĂpezii

Pentru ca aceste sisteme să funcționeze eficient și să ofere toate avantajele, acestea trebuie instalate corect.

Contractorii care doresc să afle mai multe despre aceste sisteme și despre procesul de instalare pot obține ajutor din următoarele surse:

• A se vedea un proiect Michigan în cazul în care un un sistem electric de topit gheață a fost instalat sub pavele de pe alee .
• Furnizorii de sisteme pot oferi deseori ghiduri detaliate de proiectare și servicii gratuite de proiectare asistată de computer pentru a ajuta contractanții să dispună și să instaleze tuburile în mod corespunzător.
• Oferta Radiant Professionals Alliance sfaturi pentru proprietar pentru proiectarea și instalarea sistemelor de încălzire radiantă rezidențiale.
• Manual de aplicații HVAC , publicat de ASHRAE, conține un capitol atât asupra sistemelor hidronice, cât și a celor electrice de topire a zăpezii. Subiectele includ cerințele de încălzire, proiectarea sistemului, proiectarea pavajului și comenzile. Capitolul poate fi achiziționat de la Site-ul web ASHRAE pentru 52 USD.