Systém tání sněhu - Snowmelt system

Vyhřívaný chodník dovnitř Holland, Michigan
Instalace podlahového vytápění v Reykjavík, Island
Tepelné rohože

A systém tání sněhu zabraňuje hromadění sněhu a ledu na cyklistických stezkách, chodníky, terasy a vozovky, nebo ekonomičtěji, pouze část oblasti, jako například dvojice stop pneumatik širokých 2 stopy (0,61 m) na příjezdová cesta nebo 3 stopy (0,91 m) střední část a chodník, atd. Používá se také k udržení sněhu celých příjezdových cest a teras v podnebí náchylném ke sněhu. Systém „tání sněhu“ je navržen tak, aby fungoval během bouře, a tak zvyšoval bezpečnost a eliminoval práci při zimní údržbě, včetně odhazování nebo rozorávání sněhu a šíření rozmrazovací soli nebo tažné drti (písek). Systém tavení sněhu může prodloužit životnost betonu, asfaltu nebo pod finišery odstraněním použití soli nebo jiný odmrazování chemikálie a fyzické poškození z zimní servisní vozidla. Mnoho systémů je plně automatických a k udržení vodorovného povrchu poplatku za sníh / led nevyžaduje žádný zásah člověka.

Systémy jsou k dispozici ve třech širokých typech založených na zdroji tepla: elektrické odporové teplo, teplo z konvenčního kotle (nebo pece) nebo geotermální teplo. hydronicky (v tekutině). Je pravděpodobné, že elektrické systémy pro tavení sněhu vyžadují menší údržbu než systémy pro tavení sněhu pomocí hydronických systémů, protože jsou zde minimální pohyblivé části a žádná korozní činidla. Elektrické systémy pro tavení sněhu však mají tendenci být mnohem nákladnější na provoz.

Většina nových systémů pro roztavení sněhu pracuje ve spojení s automatickým aktivačním zařízením, které systém zapne, když zaznamená srážky a teploty pod bodem mrazu a vypněte systém, když teploty přesahují bod mrazu. Tyto typy zařízení zajišťují, že je systém aktivní pouze během užitečných období, a snižují plýtvání energií. Termostat s horním limitem dále zvyšuje účinnost, když je instalován ve spojení s automatickým regulátorem tání sněhu, aby dočasně deaktivoval systém, jakmile deska / povrch dosáhne dostatečné teploty tání sněhu. Některé stavební předpisy vyžadují termostat s horním limitem, aby se zabránilo plýtvání energií. Celkový dopad na životní prostředí závisí na použitém zdroji energie.

Provozní náklady

Provozní náklady se liší podle regionu, zdroje energie (elektřina, plyn, propan atd.) a použité náklady. The Americká společnost techniků vytápění, chlazení a klimatizace má normy určené k dosažení uspokojivých výsledků a k minimalizaci spotřeby energie z nadměrného dimenzování nebo nadměrného návrhu systému. Systémy jsou obvykle navrženy tak, aby produkovaly 70–170 BTU za čtvereční stopu podle pokynů ASHRAE podle regionu. Doba pro roztavení sněhu z povrchu se liší bouřkou a tím, kolik energie je systém navržen k produkci.

Elektrické systémy tavení sněhu

Elektrické systémy pro tavení sněhu se skládají ze tří základních komponent: topného kabelu, řídicí jednotky a aktivačního zařízení.

Topný kabel je vyroben tak, aby odolal drsným podmínkám, aby byl vhodný pro venkovní použití. Kabel by měl být uveden podle UL standardů a Celostátně uznávaná zkušební laboratoř a mnoho z nich sestává z jednoho nebo dvou vodičů s ochranným povlakem a / nebo izolací. Mnoho kabelů je dimenzováno na 105 ° C (221 ° F) a produkují 6–50 wattů na stopu. Výkon na plochu je určen topné těleso vzdálenost.

Řídicí jednotky jsou obvykle nástěnné ovládací panely a lze je namontovat do krytu NEMA. Řídicí jednotky se liší podle technologie pomocí řadových a zátěžových svorek, relé, aktivačních svorek, transformátorů a monitorovací elektroniky.

Hydronické systémy tání sněhu

Topným prvkem v hydronickém systému je uzavřená smyčka nebo modulární systém termapanelu vyrobený z pružného polymer nebo syntetická guma který cirkuluje směs horké vody a propylenglykol (nemrznoucí směs). Tekutina se zahřeje na teploty 16 ° C (61 ° F) až 60 ° C (140 ° F), aby zahřála okolní betonové / asfaltové / betonové dlaždice a roztavila sníh a led. Technologie mechanických systémů pro systémy hydronického tání sněhu je založena na stejné technologii jako sálavé vytápění systémy.

Nejdůležitější část úspěšného hydronického topného systému založeného na trubkách závisí na správném rozestupu a uspořádání trubek. Doporučuje se pokládat zkumavky spirálovitě nebo hadovitě, aby se teplo rovnoměrně rozložilo. Specifikace mezer se bude u jednotlivých výrobců lišit. Rychlejší rychlost tání sněhu bude vyžadovat užší rozteč trubek, typická rozteč je 6-8 ". Dalším klíčovým faktorem je množství použité izolace pod deskou.

Hydronické trubky, které jsou odlévány do betonových desek, vytvoří v betonu nerovnoměrný topný obraz, což způsobí, že v betonové desce dojde k nerovnoměrnému namáhání. Použití vysokoteplotní kapaliny vstupující do velmi studené desky vytvoří napěťové trhliny a možné odlupování povrchu betonu. Blízké vzdálenosti trubek a kontrolované pomalé zvyšování teploty sníží negativní účinky systému založeného na trubkách. Další metodou je udržování minimální teploty desky nad bodem mrazu po celé zimní období.

Alternativa k trubkovým systémům je předizolovaná, HDPE modulární jednotky tepelného výměníku tepla. Modulární panely HDPE se hodí na podlahové dlaždice (obvykle se používají na střeše) v modulárním rozložení mřížky mezi 23,5 "- 26" uprostřed. Mohou být také použity s jakýmkoli typem zemní montované, betonové nebo zdvižené podlahové dlaždice, dřevěné nebo PVC terasy.

Stejně jako elektrické systémy pro tavení sněhu mohou být systémy hydronického tavení sněhu instalovány do nebo pod materiál základního povrchu (písek). Před zahájením instalace trubek nebo termapanelů by měl být podklad dobře zhutněn vhodným podkladním materiálem silnice, který splňuje ICPI (International Concrete Paver Institute) nebo pokyny výrobce finišeru. Nerovnoměrné usazení může poškodit systém a poskytnout strukturálně slabý chodník. Trubky lze upevnit kabelovými sponami buď na síťku, výztuž nebo sešité pod izolaci desky. Izolované modulární systémy termapanelů nevyžadují opětovné pletivo ani výztuž a jsou pokládány v předem připojených řadách na zhutněnou základní desku. Pokud je pod betonovou desku zasazen modulární systém termapanelů, může být nutné provést opětovné zasíťování nebo vyztužení v betonovém monolitu.

Hydronické trubky by neměly být umístěny přímo na pevnou látku skalní podloží; to způsobí, že topné trubice vedou teplo do země. Předizolované modulární systémy termapanelů lze pokládat přímo na skalní podloží nebo na betonový betonový základ.

Abychom vyhověli většině záruk výrobců dlaždic a specifikacím ICPI (International Concrete Paver Institute), měl by být pro dlaždice použit až 1 "podestýlkového písku, který nesmí překročit maximálně 1 1/2". To může být u systémů založených na trubkách a prutech výzvou, protože obvykle vyžadují více než 1 1/2 "podestýlového písku. Nadměrný podestýlový písek způsobí, že se dlaždice časem usadí. Písek používaný pro podestýlku a spárování by měl být čistý beton. písek, bez jílu, špíny nebo cizích látek a měl by odpovídat ASTM C-33.

Modulární systémy pro tekutý tepelný přenos zajišťují úplnou a rovnoměrnou výměnu tepla s celou dlažbou nebo betonovou oblastí na rozdíl od roztečí vyžadovaných systémem na bázi trubek. Plné pokrytí umožňuje použití kapaliny s nižší teplotou, což snižuje provozní náklady a snižuje tepelný dopad na konstrukci vozovky, čímž se snižuje poškození povrchu betonu. Povrch také dosáhne teploty a lze jej rychleji ochladit.

Modulární systémy tavení sněhu lze také použít ke sběru solární tepelné energie z chodníku v teplých dnech pro vytápění bazénů a pro domácí nebo průmyslové účely. Mohou být také použity k ochlazení povrchu chodníku, zejména kolem bazénů nebo na střešních terasách na střešních dlaždicích, které se velmi zahřívají kvůli odpojení finišeru od budovy, což vytváří solární baterii, která zase zvyšuje městský tepelný ostrov účinek v bezprostřední blízkosti.

Aktivační zařízení

Existuje řada aktivačních zařízení používaných pro aplikace tání sněhu. Některé aktivátory jsou jednoduchý manuál časovač které aktivují systém tak, aby zůstal zapnutý po určitou dobu, zatímco ostatní snímají teplotu a vlhkost nebo pouze teplotní podmínky, aby automaticky aktivovali systém tání sněhu. Automatická zařízení mohou být namontována na anténu, na chodník nebo na okap. High-end aktivační zařízení jsou vybaveny nastavitelnými teplotními spouštěcími body, nastavitelným cyklem zpoždění vypnutí a upgradovatelnou dálkovou aktivací. Aktivační zařízení umožňuje 100% automatický provoz systému tání sněhu.

Samoregulační stopový ohřev kabely automaticky regulují množství dodaného tepla tak, aby byly zahřívány pouze ty části, které mají teplotu pod nastavenou hodnotou.

Pečlivé umístění senzorů je důležité pro efektivní výsledek při použití těchto aktivátorů. Senzory aktivační vlhkosti by měly být umístěny na místě, kde budou účinně shromažďovat veškerou vlhkost ze sněhové bouře, a v relativně těsné blízkosti oblasti, aby byly bez sněhu a ledu. Teplotní senzory jsou instalovány venku, aby snímaly stejné teplotní podmínky, jaké bude mít povrch, na kterém bude systém tání sněhu. Na vhodném místě lze nainstalovat další aktivátory, jako jsou ruční časovače nebo spínače.

Nové instalace

Instalace systémů pro roztavení sněhu se provádí během výstavby chodníku nebo vozovky s roztečí kabelů nebo trubek nebo uspořádáním modulárních řad termapanelů na základě návrhu systému.

U nových betonových aplikací by měly být elektrické topné kabely pokryty minimálně 3 ”a max. 4” podkladem. Betonová směs nesmí obsahovat ostré kameny, protože by mohly kabel poškodit. Beton by se měl nechat zapnout po dobu 30 dnů před zapnutím topných kabelů. Z tohoto důvodu je nejlepší doba instalace v letních měsících. Neexistuje žádný praktický způsob použití elektrických kabelových systémů s dlaždicemi namontovanými na podstavci.

Trubkové systémy mají obvykle trubky připojené ke konstrukční výztuži, které jsou pak vyrovnány v betonové desce pomocí betlémů nebo distančních sloupků. Neexistuje žádný praktický způsob použití systémů založených na trubkách se segmentovými dlaždicemi nebo dlaždicemi namontovanými na podstavci. Jediným typem hydronického systému, který je v současné době komerčně dostupný pro použití s ​​podstavci, plošinami nebo zemními finišery, je modulární systém typu termapanelu.

Specifikace instalace systému pod asfaltem se mohou u každého výrobce lišit. Kabel může být položen na základní povrch (obvykle pískové lože) a pokrytý 1/2 "pískem. Asfalt se poté ručně vrhne na topný kabel a základní povrch.

Při instalaci hydronické trubice nebo termapanelového systému pod asfalt by měla být na hadici umístěna bariéra z písku, která odpovídá specifikacím výrobce, nebo by měla být čerpána studená voda, aby se plast neroztavil.

Izolace pod kabely nebo trubkami se doporučuje, ale není nutná. Jednopalcová tuhá izolace může být instalována pod základní povrch, nebo může být položena na základní povrch a topný kabel může být zajištěn na horní straně izolace.

Některé instalace zahrnují dvě vrstvy asfaltu. U této instalace se nejprve položí spodní vrstva asfaltu (tloušťka 1 palce). Poté se nainstalují topné kabely a připevní se k povrchu základní vrstvy. Jakmile jsou topné kabely nainstalovány, přes vrstvu se položí druhá asfaltová vrstva. topné kabely a první vrstva, zapuštění topných kabelů do desky.

Instalace systému roztavení sněhu pod cihlové dlaždice se dosáhne umístěním topných kabelů na základní povrch přes 1/2 "písku. Topné kabely se poté pokryjí 1/2" písku a dlaždice se instalují jako obvykle přes pískové lože. . Při použití hydronického systému se na jednotky termapanelu umístí až 1 "podestýlkového písku. Trubky se nedoporučují pro segmentové aplikace dlažby z důvodu potřeby nadměrného podestýlkového písku.

Dodatečné vybavení instalací

Dodatečné vybavení instalací je možné u elektrických systémů řezáním drážek 11⁄4"do 11⁄2"hluboko a mezi 1/4" a 3/8 "do asfaltu nebo betonu, zasunutí kabelů a utěsnění drážek pomocí podpěrné tyče a speciálního těsnění nebo tmel na povrchu drážky.

Přenosné vyhřívané sněhové rohože pro spotřebitele

Během posledních několika let[když? ] maloobchodním spotřebitelům jsou k dispozici topné rohože na tání sněhu. Zapojují se do voděodolné elektrické zásuvky a lze je pokládat na chodníky, příjezdové cesty, schodiště, rampy invalidních vozíků a nakládací doky.[1]

Tyto vyhřívané rohože se skládají ze dvou vrstev protiskluzové gumy s intervenujícím topným tělesem a dokáží roztavit sníh a led během hodin nebo minut (v závislosti na úrovni tepla a úrovni sněhu). Rohože se zapínají a vypínají v závislosti na aktuálním počasí.

Pozoruhodné instalace

Viz také

Reference

  1. ^ "Vyhřívané podlahové rohože". HeatTrak. Citováno 1. října 2016.
  2. ^ http://www.massmoments.org/moment.cfm?mid=230
  3. ^ „Geotermální teplo - Island na webu“. Citováno 24. července 2016.
  4. ^ „Sálavé vyhřívané chodníky“. Citováno 24. července 2016.
  5. ^ „Oslo, Norsko: Za vyhřívanými chodníky“. 15. března 2012. Citováno 24. července 2016.
  6. ^ "Stock Photos / Pictures: Vyhřívané chodníky - Oslo, Norsko". Citováno 24. července 2016.
  7. ^ „Jsou Holland, Michiganské vyhřívané chodníky„ inteligentní infrastrukturou “?“. Citováno 24. července 2016.
  8. ^ „Chodníky na Marion Street se zahřívají za těžkou cenu pro Oak Park“. Citováno 24. července 2016.
  9. ^ „Vyhřívané chodníky v budoucnosti?“. Zprávy CTV. Citováno 2013-12-17.
  10. ^ „Oprava ohřevu rampy - oprava elektrického ohřevu rampy - Toronto“. Citováno 24. července 2016.
  • Woodson, R. Dodge. Sálavé podlahové vytápění. New York: McGraw-Hill, c. 1999.