СИСТЕМА СНЕГОТАЯНИЯ

Система снеготаяния и антиобледенения обладает широкой областью применения:

• пешеходные дорожки, внутренние дворы, атриумы;
• автостоянки жилых и торговых комплексов, бизнес-центров, медицинских и детских учреждений, таун-хаусов и коттеджей;
• места погрузки-выгрузки, подъезда, стоянки автотранспорта промышленных предприятий и торговых центров;
• стадионы, спортивные площадки;
• взлетно-посадочные полосы и вертолетные площадки;
• плоские и эксплуатируемые кровли и т.д.

Сегодня достаточно широко известны кабельные (электрические) системы антиобледенения. Но, если речь идет о больших площадях (более 20 кв.м)?
При нагрузке на систему снеготаяния 200-300 Вт/кв.м где взять такую электрическую мощность?

Системы на основе «водяных теплых полов» используют штатный источник отопления и,
поскольку работают, как правило, до -10ºС, то дополнительной мощности источника тепла не требуют (зависит от соотношения мощностей источника тепла и системы снеготаяния).
Температура теплоносителя составляет 30-50ºС в зависимости от задач, условий применения и эксплуатации, поэтому возможно использование возвратного теплоносителя систем отопления.
Применение автоматики позволяет сэкономить до 70% энергии по сравнению с системами в ручном режиме управления.

Каковы эксплуатационные затраты систем снеготаяния?

Процесс снеготаяния можно разделить на две стадии: нагрев снега до 0ºС и перевод снега в жидкое состояние (плавление снега).

Энергия, необходимая для нагрева снега до нуля градусов:
Qv = 0,578 x S x (0-Ts)

где:
S - интенсивность снегопада (мм водяного столба в час)
TS - температура снега (ºC)
Например, для нагрева 5 мм водяного столба осадков от -20ºС до 0ºС потребуется:
QV =0,578*5*(0-(-20))=57,8 Вт/час на 1 м²

Перевод снега в жидкое состояние:
Qm = 92,5 x S

где:
92,5 - скрытая теплота плавления льда

Т.о., для плавления 5 мм водяного столба снега понадобится тепловая мощность:
QM =92,5*5= 462,5 Вт/час м²

На выбор необходимой мощности системы снеготаяния на 1 кв.м влияет большое количество факторов: интенсивность снегопада, положение площадки относительно розы ветров, скорость ветра, температура воздуха, инерционность системы (зависит от типа греющей панели, толщины и типа верхнего нагреваемого слоя) и т.п.

В построении такой сложной системы расчетов, а затем и системы управления, основанных на всех этих факторах, нет необходимости. На практике (для нормальных условий) пользуется значением:
расчетная мощность системы снеготаяния составляет 200-300 Вт/час м² Т.о. для площадки площадью 30м² (стоянка машин у дома) нагрузка на систему составит 6-9кВт/час. Если есть такая свободная пиковая электрическая мощность, то можно применять электрические кабельные системы снеготаяния.

А что с годовым потреблением?

Для нагрева и таяния снежного покрова толщиной 5 мм водяного столба от -20ºС до 0ºС необходимо, приблизительно, 0,5 кВт энергии.
Плотность свежевыпавшего снега составляет 0,05 г/см³, во время метели же плотность снега может доходить до 0,12..0,18 г/см³.

Для нагрева 1 кв.м бетонной плиты толщиной 50 мм (теплоёмкость бетона 840 Дж/кг*С; плотность
бетона 2400 кг/м3) от -10ºС до +5ºС потребуется 420 Вт/час тепла.

При годовой норме выпадения осадков 600 мм/год приблизительно 1/3 выпадает в виде снега (200 мм), а система снеготаяния включается (в среднем) 50* раз за зиму.

При отсутствии теплоизоляции (см. ниже типовые конструкции систем) около 10% составляют потери тепла в землю.
Т.о. для того, чтобы убрать снег с 1 квадратного метра необходимо прямых затрат энергии около
45* кВт/год кв.м:

(0.5кВт*(200мм/5мм)+0.42кВт*50раз)*1.1= 45

Т.е. годовые затраты на систему снеготаяния площадки 30 м² составят 1350 кВт/год.

*Все расчеты сделаны при условии установки автоматики (контроллера управления системы
снеготаяния).

При непрерывной работе (в ручном режиме, без автоматики) системы снеготаяния требуется
отопительная нагрузка до 200 кВт/ кв.м год и более. Т.е. для площадки 30 м2 годовые затраты
составят около 6000 кВт (!).

Контроллер управления системой снеготаяния

Основное назначение контроллера – автоматическое включение системы снеготаяния и энергосбережение. Экономия при автоматизированном управлении системой снеготаяния составляет 70% и более по сравнению с системой, работающей в ручном режиме.

Принцип работы автоматики снеготаяния. Датчик температуры и влажности (совмещены в одном корпусе) устанавливается в месте наибольшей вероятности образования снега. При этом система может работать в следующих режимах:
-только при попадании снега и срабатывании датчика влажности (сигнал «снег идет», температурный режим заблокирован);
-только при срабатывании «температура в назначенном диапазоне» от +2ºС до -5ºС (датчик влажности заблокирован); при срабатывании двух сигналов одновременно «снег идет» и «температура в назначенном диапазоне» (от +2ºС до -5ºС);
- «принудительный запуск системы с таймером» (блокируются все датчики, система выключается через 1-6 часов в зависимости от установки таймера).

Какие трубы применяются в системе снеготаяния?

В зависимости от площади системы применяются трубы диаметром 16, 20, 25 (26) или 32
мм. Трубы диаметром 20мм применяются для систем снеготаяния до 300м². Для систем большей площади рекомендуются трубы 25 (26)мм. Труба диаметром 32мм применяется при необходимости укладки длинных контуров системы снеготаяния, на больших площадях, либо при повышенных требованиях к отопительной нагрузке на систему.

В случае, если требуется обеспечить маленький радиус изгиба трубы, например система снеготаяния на ступеньках, а также для небольших площадей 20-30м², можно применять трубу диаметром 16мм.

Какие коллекторы используются в системе снеготаяния?

Для небольших площадей и труб диаметром 16 и 20 мм используются те же самые коллекторы, что и для стандартной системы водяных теплых полов (без микрометрических клапанов). Если
есть возможность сделать все контуры одинаковой длины, то можно установить коллекторы без балансировочных клапанов – это дополнительно удешевит систему. Такие коллекторы, как правило, устанавливаются внутри помещения, а системы снеготаяния являются прилегающими к зданию (подъездные или пешеходные дорожки, периметр здания, погрузочно-разгрузочные площадки и т.п.).
Для труб диаметром 25 (26) и 32 мм используются коллекторы из труб большого диаметра (50, 75,
110 мм и более) с отводами на расстоянии 0,5м.

В данных коллекторах нет балансировочных клапанов, поэтому гидравлический расчет производится по особой методике.

Ссылки

Краткое руководство. Система снеготаяния АВС. «КР_система снеготаяния АВС»

См. СПАВОЧНИК раздел 3.5