Чем просторнее двор, тем больше на борьбу со снегом и наледью уходит времени, а ведь именно этот ресурс больше всего ценится современными людьми. Для решения подобных проблем предусмотрены системы антиобледенения и снеготаяния для подъездной площадки и дорожек, которые набирают популярность вопреки общей тенденции энергосбережения.
Устройство и назначение
Хотя название обозреваемых нами систем кажется вполне очевидным, их основная функция — вовсе не растапливать сугробы. Основную массу неудобств представляет вовсе не снежный покров, а наледь, образующаяся при его медленном таянии. Порой из-за превратностей погоды ледяная корка покрывает пешеходные пути всего за несколько часов, именно в таких случаях возможность поддерживать положительную температуру дорожного покрытия оказывается бесценной.
Источником тепла в системах снеготаяния служат электрические или подключенные к тепловому узлу нагреватели. Не следует думать, что подогрев уличных площадок крайне энергозатратен, в действительности потребляемая мощность составляет около 250–300 Вт/ч на квадратный метр, плюс ко всему нагрев осуществляется не постоянно, а пиковая мощность может быть снижена организацией попеременной работы нагревательных элементов на разных участках. Повышению экономичности работы способствует также и автоматизация системы, применение датчиков температуры и влажности. В коммерческом сегменте обогрев тротуаров зачастую оказывается дешевле найма работников со спецтехникой или применения химических средств.
Система очистки от снега — это не просто паутина нагревательных элементов. Её монтаж при уже уложенном покрытии выполнить невозможно, поэтому такая опция должна быть заложена в проект обустройства придомовой территории с соблюдением ряда технических требований. Нужно также понимать, что нагревательные элементы универсальны в своем применении и могут использоваться кроме подогрева основного покрытия также на ступеньках и для оттаивания дренажных каналов.
Выбор нагревательных элементов
Наиболее эффективными и экономичными системами снеготаяния считаются те, в которых нагревательным элементом является система трубок, по которым циркулирует теплоноситель. Разумеется, воду в этих целях использовать не следует, вместо неё применяют пропиленгликоль или специальную суспензию с низкой температурой замерзания. Нагрев теплоносителя как правило осуществляется от системы отопления через специальный контур со вторичным теплообменником, при этом необходима принудительная циркуляция жидкости.
Жидкостные системы снеготаяния получили наибольшее распространение на муниципальных объектах, в быту они менее популярны из-за сложности устройства и обслуживания. В гражданской среде применяется преимущественно электрический нагревательный кабель переменного сопротивления или аналогичный тому, который используется при устройстве подогрева пола в помещениях. Такие системы надёжны и просты в монтаже, но при этом не столь экономичны из-за использования более дорогостоящего электричества.
Выбор нагревательного кабеля нужно делать с учётом климатических особенностей. Для средней полосы и южных регионов будет достаточно мощности в 200 Вт/м2, для северных, где температура может уверенно держаться на уровне -25 °С, удельную мощность рекомендуется увеличить до 350–400 Вт\м2. При наличии утепления под покрытием мощность можно снизить примерно на 20–25%. Каждый вид нагревательного кабеля имеет показатель удельной мощности, который нужно подбирать из расчёта плотности укладки 3–4 м/м2. Другие особенности кабеля, такие как количество жил, тип нагревательных элементов и прочность изоляции определяются условиями прокладки и эксплуатации.
Утепление
Оградить нагреваемый слой от грунта теплоизоляционным экраном можно практически при любых эксплуатационных нагрузках, все зависит от правильного выбора утеплителя. Для этих целей используют газонаполненные полимерные материалы, характеризующиеся высокой прочностью на сжатие, в основном — дешёвый беспрессовый пенополистирол марки ПСБ толщиной от 30 до 50 мм. Основная задача при выборе утеплителя — правильно определить его плотность.
От плотности пенополистирола зависит предел его прочности на сжатие при максимальной обратимой деформации в 10% от исходного размера. Такой материал подходит для подобных целей как нельзя лучше, именно его используют для утепления фундаментов, где теплоизоляция испытывает очень высокие нагрузки. Однако на открытых площадках задача осложняется тем, что характер нагрузок кратковременный и сосредоточенный. Распределить нагрузку по площади не представляется возможным, ведь устройство полноценной железобетонной стяжки нецелесообразно из-за её слишком большой теплоёмкости.
Общее правило таково, что предел прочности пенополистирола на сжатие должен быть в среднем в 3–4 раза выше эксплуатационных нагрузок с учётом площади опоры. Например, при весе человека в 70–80 кг и средней площади обеих подошв 500 см2 эквивалентная нагрузка составит около 1,5 т/м2, то есть прочность ППС на сжатие должна быть около 5 т/м2, соответственно для утепления пешеходных дорожек гарантированно подойдёт материал марки ПСБ-С-25. В местах стоянки легковых автомобилей эксплуатационная нагрузка составляет около 2,5 т/м2, малотоннажных фургонов — до 5 т/м2, что считается приемлемой нагрузкой для марок ПСБ-С-35 и ПСБ-С-50 соответственно.
Главная задача при устройстве теплозащиты — создать надёжную опорную плоскость. Грунт на площадке снимается на глубину около 25 мм и заполняется гигроскопичным несжимаемым материалом, например, мытым песком или каменной крошкой. Чтобы предотвратить размывание подушки, её отделяют от грунта геомембраной. Подушка обязательно трамбуется послойно и периодически проливается водой. После высыхания верхний слой отсыпают смесью сухого цемента М400 и просеянного песка в соотношении 1:10 при толщине в уплотнённом состоянии 20–25 мм, допуск по выравниванию на метр в каждом направлении — не более 5% от толщины утеплителя.
Выбор покрытия
Когда вся площадь обогреваемой площадки будет замощена плитами ППС, сразу же нужно приступить к устройству верхнего защитного слоя чтобы оградить утеплитель от атмосферных воздействий. Выбор материала основы зависит от планируемого типа покрытия, здесь также есть несколько вариантов.
По обозначенным выше причинам материалы вроде брусчатки или бетонных плит не подходят для обогреваемых площадок. Чтобы обеспечить малое время выхода системы на рабочий тепловой режим, требуется уменьшить слой покрытия над нагревательными элементами до того минимального значения, при котором обеспечивается защита кабеля от повреждения, а пенополистирола — от продавливания.
Лучший вариант для пешеходных зон — покрытие нагревательных элементов сухой смесью цемента и песка толщиной в 30 мм с хорошим уплотнением. Сверху защитный слой покрывается 2–3 см асфальтобетона, который уплотняется ручным катком или трамбовкой.
Вариант для автостоянок — устройство поверх утеплителя армированной стяжки толщиной от 6 см из бетона легких марок. Это несколько увеличит инерционность нагрева, однако позволит более равномерно распределить нагрузки. Армирование выполняется сеткой из 8 мм арматуры с размером ячейки до 150 мм, материал стяжки — керамзитобетон класса B5-B7,5 на цементе марки не ниже 400Д0. Поверх стяжки укладывают нагревательные элементы, затем устраивается любой пригодный тип покрытия: размытая галечная стяжка, резиновая крошка, асфальт, либо тонкая цементная стяжка с расшивкой.
Главная задача при устройстве покрытия — обеспечить правильную разуклонку и систему поверхностного дренажа. После таяния снег и наледь должны свободно стекать в оборудованный приёмник, иначе после выключения нагрева вода снова замёрзнет, но на этот раз более гладкой и скользкой коркой. Достаточным значением уклона считается около 3 мм/м в направлении стока. Если площадка обширная, её делят на участки, наклон которых навстречу друг другу образует подобие сборных желобов. Эти желоба должны быть направлены в сторону приёмника поверхностных стоков, при этом следует обеспечить их общий уклон не менее 5 мм/м.
Монтаж и эксплуатация
Что касается подключения системы нагревательных элементов, с этой задачей справится любой обыватель. Достаточно лишь при покупке кабеля приобрести всё необходимое: коннекторы, герметические соединительные муфты, систему временной фиксации кабеля и прочую арматуру, указанную в инструкции к приобретённой нагревательной системе.
Для начала на подготовленную поверхность укладывается система фиксации — перфорированные ленты или полимерная сетка. Затем змейкой или спиралью с шагом около 25–30 см раскладывается кабель. По мере укладки нагревательные элементы крепятся к системе фиксации: к сетке кабель привязывается капроновыми стяжками или проволочными завязками, к лентам крепится отгибанием просечных лепестков. После монтажа нагревательных элементов производится их соединение и подключение к кабелю питания согласно схеме включения и распределения нагрузок. При этом обязательно использовать штатные соединительные изделия и соответствующий инструмент для их обжима. Несущая система и нагревательные элементы не крепятся к основе, их просто нужно расположить в одной плоскости, а затем прижать верхними слоями покрытия. Естественно, перед устройством защитных слоёв следует подключить систему подогрева к сети и проверить её работоспособность в течение нескольких часов.
Силовые кабели подключаются к домашней электросети сразу после вводного коммутирующего устройства через автоматический выключатель с токовременной характеристикой «В» и номиналом, соответствующим общей мощности и действующему напряжению с запасом около 10–15%. В разрыв фазного провода устанавливается устройство коммутации: термостат или блок управления, а если мощность превышает 2,5 кВт — промежуточный контактор. Включение подогрева как правило осуществляется вручную после выпадения осадков, но система также может работать полностью автономно при наличии блока автоматики. В случае выпадения большого количества снега рекомендуется убрать основную его массу вручную, иначе под снеговой шапкой на дорожном покрытии может образоваться ледяная корка, так как талая вода не сможет уйти в дренажные каналы, засыпанные снегом, подогрева будет недостаточно чтобы прогреть всю толщу жидкости.
Видео по теме
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
