Sistemas antihielo y de derretimiento de nieve para calzadas y caminos

El contenido del artículo

• Dispositivo y propósito
• Selección de elementos calefactores
• Calentamiento
• Elección de cobertura
• Instalación y operación

Cuanto más espacioso es el patio, más tiempo se necesita para luchar contra la nieve y el hielo, y es este recurso el más apreciado por la gente moderna. Para resolver estos problemas, se proporcionan sistemas antihielo y de derretimiento de nieve para el camino de entrada y los caminos, que están ganando popularidad a pesar de la tendencia general de ahorro de energía..

Dispositivo y propósito

Aunque el nombre de los sistemas que estamos revisando parece bastante obvio, su función principal es no derretir derivas en absoluto. La mayor parte del inconveniente no es la capa de nieve en absoluto, sino el hielo formado durante su lento derretimiento. En ocasiones, debido a las vicisitudes del clima, la corteza de hielo cubre los caminos peatonales en tan solo unas horas, es en tales casos que la capacidad de mantener una temperatura positiva de la superficie de la carretera es invaluable..

Los calentadores eléctricos o calentadores conectados a la unidad de calefacción sirven como fuente de calor en los sistemas de derretimiento de nieve. No debe pensar que calentar áreas al aire libre consume mucha energía, de hecho, el consumo de energía es de aproximadamente 250-300 W / h por metro cuadrado, además de que la calefacción no es constante y la potencia máxima se puede reducir organizando el funcionamiento alterno de los elementos calefactores en diferentes áreas. La automatización del sistema y el uso de sensores de temperatura y humedad también contribuyen a aumentar la eficiencia del trabajo. En el segmento comercial, la calefacción de aceras suele ser más barata que contratar trabajadores con equipo especial o utilizar productos químicos..

El sistema de remoción de nieve no es solo una red de elementos calefactores. Su instalación con el revestimiento ya colocado es imposible, por lo tanto, dicha opción debe incluirse en el proyecto para la disposición del área local de acuerdo con una serie de requisitos técnicos. También debe entenderse que los elementos calefactores son universales en su aplicación y se pueden utilizar, además de calentar el revestimiento principal, también en escalones y para descongelar canales de drenaje..

Selección de elementos calefactores

Los sistemas de derretimiento de nieve más eficientes y económicos son aquellos en los que el elemento calefactor es un sistema de tuberías por las que circula el refrigerante. Por supuesto, no se debe usar agua para estos fines; en su lugar, se usa propilenglicol o una suspensión especial con un bajo punto de congelación. El calentamiento del refrigerante generalmente se realiza desde el sistema de calefacción a través de un circuito especial con un intercambiador de calor secundario, mientras que se requiere la circulación forzada del líquido..

Los sistemas de derretimiento de nieve líquida son más comunes en las instalaciones municipales, en la vida cotidiana son menos populares debido a la complejidad del dispositivo y el mantenimiento. En un entorno civil, se utiliza un cable calefactor predominantemente eléctrico de resistencia variable o similar al utilizado para la calefacción por suelo radiante en las habitaciones. Estos sistemas son fiables y fáciles de instalar, pero al mismo tiempo no son tan económicos debido al uso de electricidad más cara..

La elección del cable calefactor debe hacerse teniendo en cuenta las características climáticas. Para la banda media y las regiones sur, una potencia de 200 W / m será suficiente², para los del norte, donde la temperatura puede mantenerse con seguridad a -25 ° C, se recomienda aumentar la potencia específica a 350-400 W / m². Si hay aislamiento debajo de la cubierta, la potencia se puede reducir en aproximadamente un 20-25%. Cada tipo de cable calefactor tiene un indicador de potencia específica, que debe seleccionarse en función de la densidad de tendido de 3-4 m / m². Otras características del cable, como el número de núcleos, el tipo de elementos calefactores y la resistencia del aislamiento, están determinadas por las condiciones de instalación y funcionamiento..

Calentamiento

Es posible proteger la capa calentada del suelo con una pantalla de aislamiento térmico bajo casi cualquier carga operativa, todo depende de la elección correcta del aislamiento. Para estos fines, se utilizan materiales poliméricos llenos de gas, caracterizados por una alta resistencia a la compresión, principalmente: poliestireno expandido no prensado PSB barato con un espesor de 30 a 50 mm. La tarea principal al elegir un calentador es determinar correctamente su densidad..

La densidad del poliestireno expandido determina su resistencia a la compresión a una deformación máxima reversible del 10% del tamaño original. Dicho material es adecuado para tales fines de la mejor manera posible, es el que se usa para aislar cimientos, donde el aislamiento térmico experimenta cargas muy altas. Sin embargo, en áreas abiertas, la tarea se complica por el hecho de que la naturaleza de las cargas es a corto plazo y concentrada. No es posible distribuir la carga sobre el área, porque el dispositivo de una regla de hormigón armado en toda regla no es práctico debido a su capacidad de calor demasiado alta.

La regla general es que la resistencia a la compresión del poliestireno expandido debe ser, en promedio, 3-4 veces mayor que las cargas operativas, teniendo en cuenta el área de apoyo. Por ejemplo, si una persona pesa 70-80 kg y el área promedio de ambas suelas es de 500 cm² la carga equivalente será de aproximadamente 1,5 t / m², es decir, la resistencia a la compresión del PPP debe ser de unas 5 t / m², por lo tanto, se garantiza que el material de la marca PSB-S-25 es adecuado para aislar pasillos peatonales. En áreas de estacionamiento para automóviles, la carga operativa es de aproximadamente 2,5 t / m², furgonetas pequeñas – hasta 5 t / m², lo que se considera una carga aceptable para los grados PSB-S-35 y PSB-S-50, respectivamente.

La tarea principal al instalar protección térmica es crear un plano de referencia confiable. La tierra en el sitio se retira a una profundidad de aproximadamente 25 mm y se llena con material higroscópico e incompresible, como arena lavada o astillas de piedra. Para evitar la erosión del cojín, está separado del suelo por una geomembrana. La almohada debe apisonarse en capas y derramarse periódicamente con agua. Después del secado, la capa superior se rocía con una mezcla de cemento seco M400 y arena tamizada en una proporción de 1:10 con un espesor compactado de 20-25 mm, la tolerancia de alineación por metro en cada dirección no es más del 5% del espesor del aislamiento..

Elección de cobertura

Cuando toda el área del área calentada está pavimentada con placas de PPS, inmediatamente debe comenzar a instalar la capa protectora superior para proteger el aislamiento de la intemperie. La elección del material base depende del tipo de recubrimiento planificado, también hay varias opciones aquí.

Por las razones descritas anteriormente, los materiales como los adoquines o losas de hormigón no son adecuados para áreas con calefacción. Para garantizar un corto período de tiempo para que el sistema alcance el modo térmico de funcionamiento, se requiere reducir la capa de revestimiento sobre los elementos calefactores al valor mínimo en el que el cable está protegido contra daños, y el poliestireno expandido, contra perforaciones..

La mejor opción para las zonas peatonales es cubrir los elementos calefactores con una mezcla seca de cemento y arena de 30 mm de espesor con buena compactación. En la parte superior, la capa protectora se cubre con 2-3 cm de hormigón asfáltico, que se compacta con un rodillo manual o apisonador..

Una opción para los estacionamientos es una regla reforzada sobre el aislamiento con un espesor de 6 cm o más hecha de hormigón ligero. Esto aumentará ligeramente la inercia del calentamiento, sin embargo, permitirá una distribución más uniforme de las cargas. El refuerzo se realiza con una malla de refuerzo de 8 mm con un tamaño de malla de hasta 150 mm, material de regla: hormigón de arcilla expandida de clase B5-B7.5 en un grado de cemento no inferior a 400D0. Los elementos calefactores se colocan encima de la regla, luego se coloca cualquier tipo de cobertura adecuada: regla de guijarros erosionados, miga de goma, asfalto o una regla de cemento delgada con unión.

La tarea principal al instalar un pavimento es garantizar la pendiente correcta y el sistema de drenaje superficial. Después de derretirse, la nieve y el hielo deben drenar libremente en el receptor equipado; de lo contrario, después de apagar la calefacción, el agua se congelará nuevamente, pero esta vez con una corteza más suave y resbaladiza. Se considera que un valor de pendiente suficiente es de unos 3 mm / m en la dirección del flujo. Si el sitio es extenso, se divide en secciones, cuya pendiente entre sí forma una especie de canalones prefabricados. Estos canalones deben estar dirigidos hacia el receptor de drenajes superficiales, mientras que su pendiente total debe ser de al menos 5 mm / m.

Instalación y operación

En cuanto a la conexión del sistema de elementos calefactores, cualquier hombre de la calle puede hacer frente a esta tarea. Solo al comprar un cable, es suficiente comprar todo lo que necesita: conectores, acoplamientos herméticos, un sistema de fijación de cable temporal y otros accesorios especificados en las instrucciones del sistema de calefacción comprado.

Para empezar, se coloca un sistema de fijación sobre la superficie preparada: cintas perforadas o malla de polímero. Luego, el cable se coloca con una serpiente o una espiral con un paso de aproximadamente 25-30 cm. A medida que avanza la instalación, los elementos calefactores se unen al sistema de fijación: el cable se ata a la malla con bridas de nailon o alambres, a las cintas se une doblando los pétalos perforados. Una vez instalados los elementos calefactores, se conectan y conectan al cable de alimentación de acuerdo con el esquema de distribución de carga y conmutación. En este caso, es imperativo utilizar accesorios estándar y la herramienta adecuada para engarzarlos. El sistema de soporte y los elementos calefactores no están unidos a la base, solo deben colocarse en el mismo plano y luego presionarse con las capas superiores del revestimiento. Naturalmente, antes de instalar capas protectoras, debe conectar el sistema de calefacción a la red y verificar su rendimiento durante varias horas..

Los cables de alimentación se conectan a la red eléctrica doméstica inmediatamente después del dispositivo de conmutación de entrada a través de un interruptor automático con una característica corriente-tiempo «B» y una clasificación correspondiente a la potencia total y la tensión de funcionamiento con un margen de aproximadamente 10-15%. Se instala un dispositivo de conmutación en la rotura del cable de fase: un termostato o una unidad de control, y si la potencia supera los 2,5 kW, un contactor intermedio. La calefacción generalmente se enciende manualmente después de que cae la lluvia, pero el sistema también puede funcionar de manera completamente autónoma si hay una unidad de automatización disponible. En el caso de una gran cantidad de nieve, se recomienda eliminar la mayor parte de la misma manualmente, de lo contrario se puede formar una costra de hielo debajo de la capa de nieve en la superficie de la carretera, ya que el agua derretida no puede entrar en los canales de drenaje cubiertos de nieve, el calentamiento no será suficiente para calentar todo el espesor del líquido..