加熱された私道-コンクリート用融雪システム

ミネソタ州アップルバレーのサイトアポンまたは

アポンまたは(旧ウィルズボ)

コンクリートの私道 耐久性の向上、耐用年数の延長、メンテナンスの削減など、アスファルトに比べて多くの利点があります。しかし、気温が急降下して雪が降る冬には、コンクリートとアスファルトの表面に同等のメンテナンスが必要になります。どちらも頻繁なシャベルと除氷が必要です。それとも彼らは?

一部の住宅所有者や企業は、氷と雪解けシステムを備えた加熱された私道を設置することにより、コンクリートの外面を一年中メンテナンスフリーで安全に保っています。これらのスラブ内融雪システムは、耕作、バックブレイクのシャベル、および氷のこぼれを排除するだけでなく、除雪装置および腐食性除雪剤によって引き起こされるコンクリートへの潜在的な損傷を防ぎます。



請負業者は通常、コンクリートを配置する前にこれらのシステムを新しいスラブに設置しますが、発熱体を既存のスラブに後付けすることもできます。

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私道暖房システムの利点

融雪システムは、商業用と住宅用の両方で人気があります。一般的なアプリケーションは次のとおりです。

  • 便宜上。 高級住宅の所有者は、私道、歩道、階段、パティオなど、すべての外部スラブにシステムを設置して、シャベルを使う必要を完全になくします。
  • 問題のある場所をターゲットにします。 すべての外部コンクリートスラブにシステムを設置する余裕がない住宅所有者は、雪や氷の蓄積が問題となる場合にのみシステムを使用します。これには、私道のホイールトラック、前の歩道と階段、または急な傾斜のある私道が含まれる場合があります。
  • 除雪の費用と責任を減らすため。 事業主は、屋外モール、駐車場、洗車場、歩道、荷積みランプでこのシステムを使用して、除雪の費用を削減し、転倒事故を防ぎます。

雪解けシステムの4つの主要コンポーネント

一般に、2種類の融雪システムがグレードの外装スラブで使用できます。 温水 そして 電気の 。どちらも、スラブ表面全体を放射熱源に変えるために4つの主要なコンポーネントに依存しています。

  1. スラブに埋め込まれている発熱体。
  2. 外気温と湿気を検出するセンサー。
  3. 電源。
  4. 発熱体、センサー、および電源を一緒に接続するためのコントローラー。

ハイドロニックスノーメルティングシステム

温水システムの発熱体は、柔軟なポリマー(通常は架橋ポリエチレン)または合成ゴムで作られた閉ループチューブであり、温水とプロピレングリコールの混合物(不凍液)を循環させます。車のラジエーター。雪解けに十分な熱を提供するために、流体は140〜180Fの温度に暖められます。

チューブの直径は1 / 2〜3 ​​/ 4インチで、さまざまなレイアウトパターンに曲げるのに十分な柔軟性があります。また、長寿命になるように設計されています。チューブは化学薬品や腐食に耐性があり、高い動作温度で柔らかくなったり、低い屋外温度で脆くなったりすることはありません。 「当社の製品の性能について25年間の保証を提供しています」と、温水チューブの設置業者であるLeeHydronicsのBillBailey氏は述べています。

融雪システム、ミネソタ州アップルバレーの放射管サイト

アポンアの礼儀。

融雪システム、氷融解システムサイト、ミネソタ州アップルバレー

アポンアの礼儀。

温水電力要件

熱源(通常は給湯器またはボイラー)は、天然ガス、電気、石油、木材、さらにはソーラーコレクターなど、システムのBtu要件を満たす任意のエネルギー源から電力を供給できます。住宅用および軽工業用の融雪の場合、ベイリーはスラブ表面の1平方フィートあたり約100〜150Btuを提供することをお勧めします。簡単にアクセスできる場所に設置された循環ポンプと供給および戻りマニホールドは、熱源とチューブの間で水を移送します。

温水暖房システムの成功した操作の要素

温水暖房システムの正常な動作は、適切なチューブ間隔とレイアウトに依存します。お湯はスラブを通過するときに熱を放出するため、メーカーは通常、熱を均等に分散させるために、チューブをらせん状または曲がりくねったパターンで配置することをお勧めします。チューブの間隔は、必要な融雪速度、スラブの下で使用される断熱材の量、予想される熱損失率など、いくつかの要因によって異なります。グレードの外部スラブの一般的な間隔は、中央が6インチです。これは、溶接ワイヤ補強の6インチのグリッドパターンに対応しますが、アプリケーションによっては、より狭い間隔が必要になる場合があります。

電気雪解けシステム

電気システムは、お湯の代わりに、熱線を使用して舗装表面を加熱します。ワイヤは、絶縁層、銅製の接地編組、およびPVCまたはポリオレフィンの保護アウタージャケットで囲まれ、直径が約1 / 8〜1 / 4インチのフレキシブルケーブルを形成します。ケーブルは、さまざまなレイアウトに合わせて、現場で長さに切断したり、接続したりできます。

設置を簡単にするために、ケーブルがすでに埋め込まれているプレサイズのマットも利用できます。一部のメーカーは、特定の用途に合わせてマットをカスタマイズできます。

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電力要件

雪を効率的に溶かすには、ケーブルはスラブ表面の1平方フィートあたり約36〜50ワットの加熱電力を供給する必要があります。暖房するエリアの寸法によっては、住宅所有者は回路パネルをアップグレードするか、十分な電力を供給するために別の回路を設置する必要がある場合があります。

「1,000平方フィートのドライブウェイを1平方フィートあたり36ワットで加熱するには、156アンペアの電気(36,000ワットを230ボルトで割った値)が必要になります」と、主に電気暖房ケーブルの設置業者であるWarm FloorCenterのRodneyBlackburn氏は述べています。住宅市場向け。 「運用コストを削減するために、一部の住宅所有者は私道のタイヤトラックにケーブルを取り付けるだけです」と彼は付け加えます。

暖かい床は通常、ケーブルを中央に3〜5インチ間隔で配置します。これにより、1時間あたり2〜4インチの雪が溶けます。均一に加熱するには、ケーブルをスラブの最短寸法を横切る曲がりくねったパターンで配置する必要があります。電気ケーブルはコンクリートに埋設されていますが、ケーブルの両端は地上の耐候性ジャンクションボックスで終端しているため、簡単にアクセスできます。

ハイドロニックvsエレクトリック:スノーメルティングシステムの比較表

ハイドロニック 電気の
利点 電源オプションの柔軟性が向上し、運用コストが削減される可能性があります。 ウォームアップ時間が少なくてすむため、システムの応答が速くなります。
短所 特に別の給湯器またはボイラーを設置する必要がある場合は、設置コストが高くなる可能性があります。 システムへの電力供給には電気しか使用できないため、運用コストが高くなる可能性があります。
より多くのメンテナンスが必要ですプロピレングリコール液のレベルを定期的にチェックする必要があります。 別の電気回路の設置が必要になる場合があります。
応答時間が遅いシステムでは、一定のアイドリングが必要になる場合があります。

雪解けシステムを選択する際に考慮すべきこと

請負業者とその顧客は、特定の用途に最適な融雪システムのタイプとサイズを選択する前に、多くの要因を考慮する必要があります。ある都市でうまく機能するシステム設計は、別の都市では不十分な場合があります。

「すべての融雪システムが同じように作られているわけではありません」と、 ラディアントプロフェッショナルアライアンス 、放射暖房および冷房の請負業者、卸売業者、および製造業者のための組織。彼は、賢明な計画と選択の決定を行うための次のヒントを提供します。

  • 光熱費と可用性:
    ユーティリティのコストと可用性は、全国的に大きく異なります。所有者は、電気料金と、プロパン、石油、天然ガス、太陽光などの他の電力オプションを比較する必要があります。 「電気システムでは、使用できる唯一のユーティリティは電気です」とドレイクは言います。 「温水システムを使用すると、天然ガス、プロパン、太陽光、さらには電気など、利用可能なあらゆる電源を使用できます。」
  • 空き容量:
    電気システムは、ジャンクションボックスに接続するだけです。温水システムの場合、所有者は給湯器またはボイラー、循環ポンプ、およびマニホールドを収容するためのスペースを持っている必要があります。
  • ユーザーの期待:
    所有者は、私道や歩道に常に雪が降らないことを期待していますか、それとも降雪後数時間以内に徐々に溶けていくのでしょうか?前者の場合、設備、設置、運用のコストが高くなります。
  • 流出:
    溶けた雪がどこに流れ出るかについての準備はできていますか?場合によっては、特に大雪が予想される場合は、排水システムを設置する必要があります。
  • 後付け:
    融雪システムを既存のスラブに設置する場合は、直径が小さいため、電気ケーブルの改造が容易です。 「コンクリートに溝を付け、その溝にケーブルを敷設することができます」とドレイクは言います。温水チューブの場合、より具体的な除去が必要です。
  • メンテナンス:
    温水システムは通常、より多くのメンテナンスが必要です。ボイラーとポンプのメンテナンスに加えて、「車の不凍液のように、プロピレングリコール液のレベルを定期的に検査する必要があります」とドレイクは説明します。

加熱された私道のコスト

融雪システムを運用するためのコストは、処理される領域のサイズ、地域のユーティリティコスト、降雪の平均合計時間、およびシステムユーザーが雪を溶かしたい速度によって大きく異なります。明らかに、加熱される領域が大きく、雪が多いほど、運用コストは高くなります。また、寒い気候で使用されるシステムは、暖かい気候で使用される同様のシステムよりも高いワット数(電気の場合)またはより多くのBtu(温水の場合)を必要とする場合があります。

ワットヒートウェイ 温水システムのサプライヤーである、は、年間の運用コストは1平方フィートあたり12〜25セントの範囲であると述べています。したがって、平均して、1,000平方フィートの私道から雪を溶かすのに毎年冬に120ドルから250ドルかかるでしょう。

地域の光熱費によっては、電気システムの運用にさらにコストがかかる場合があります。 EasyHeat 、電気融雪マットのサプライヤーは、1,000平方フィートのスラブを50キロワットで加熱する季節的なコストは、小雪(年間50インチ以下)の地域で約276ドル、平均降雪のある地域で692ドルになると述べています(50から100インチ)。これらの見積もりは、6.92¢の1時間あたりの平均キロワットコストに基づいています。

材料費と設置費も大きく異なります。 Blackburnによると、Warm Floor Centers電気システムの場合、材料だけで1平方フィートあたり4ドルから​​6ドルかかります。 Lee Hydronicsシステムは、設置された1平方フィートあたり約5ドルから10ドルで稼働します。 「最大の変数は、埋め込まれたチューブが電源からどれだけ離れているかです」とベイリーは主張します。ユーティリティが離れているほど、設置と運用のコストが高くなります。

雪解けシステムの設置と運用

融雪システムのほとんどのコンポーネント、特に電源と制御装置は、配管(温水用)、電気、またはHVACの請負業者によって設置されます。しかし、コンクリートの請負業者は、スラブに発熱体を埋め込むときに関与することがよくあります。手順は両方のシステムタイプで類似しています。

  • コンクリートを注入する前に、チューブまたはケーブルを所定の間隔で配置します。
  • 腐食しないナイロンまたはプラスチックのプルタイまたはクリップを使用して、溶接されたワイヤー補強メッシュに固定します。
  • プラスチック製の椅子を使用して金網を支え、取り付けられたチューブまたはケーブルが完成したスラブ表面から約2インチ下になるようにします。
  • 「2インチの最小コンクリートカバーは、良好な応答時間を提供します」とベイリーは言います。発熱体がスラブの下部に埋め込まれていると、熱が表面に到達するまでに時間がかかり、エネルギーが無駄になります。

スラブの動きが応力を引き起こす可能性がある伸縮継手では、特別な予防措置を講じる必要があります。 '最初のスラブから電気ケーブルを配線し、伸縮継手の下の砂の溝に6インチのループを形成してから、ケーブルを次のスラブに配線します。これにより、ケーブルに損傷を与えることなくスラブを動かすことができます」とBlackburn氏は説明します。ベイリーは、伸縮継手を通って伸びるパイプ断熱材で温水チューブを包むことをお勧めします。 「チューブは伸縮継手で直線的に伸びることがあります。懸念されるのはせん断運動です」と彼は言います。 「スラブが上下する場合、断熱材はクッションとして機能します。」

電気システムと温水システムの両方をコンクリートの配置前と配置中にテストして、設置中に発熱体に損傷がないことを確認する必要があります。温水システムの場合、チューブはメーカーの推奨に従って圧縮空気または水で圧力テストされます。電気システムの場合、ケーブルに抵抗計が取り付けられており、測定値を工場出荷時の値と比較します。工場出荷時の値は、ケーブルのULタグに記載されています。

システムセンサーと制御

融雪システムは手動または自動で制御できます。自動コントローラーはセンサーを使用して発熱体をトリガーし、ユーザーがいつ電源を切るかを決定するために、コントロールをアクティブにするために周りにいる必要はありません。センサーは気温と水分量を測定します。氷点下の気温で湿気の存在を検出すると、システムが自動的に起動し、コンクリートの表面温度を約45 Fに上げます。沈殿が停止するか、気温が上昇すると、システムは停止します。オーバーライドスイッチを使用すると、ユーザーは必要に応じてシステムを手動で制御できます。

大雪の場合、積雪の速度が速くなると、完全に除去するために追加の加熱時間が必要になる場合があります。センサーは、加熱されている舗装、近くの支柱、またはガレージの張り出しや屋根など、天候から保護されていない場所に取り付けることができます。より洗練されたシステムでは、舗装のさまざまなゾーンを個別に制御する複数のセンサーを使用できます。

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一部のシステム所有者、特に24時間稼働していない企業は、センサーに依存しない手動制御を好みます。これらのコントローラーは通常、設置に費用がかからず、除雪が必要な場合にのみオンにできます。

一旦作動すると、チューブ内を循環する流体を最初に加熱する必要があるため、温水システムは通常、電気システムよりも応答時間が遅くなります。迅速な対応が重要な場合は、冬の間、アイドリング率を下げて温水システムを操作し、パイプ内の流体を十分に暖かくして、差し迫った降雪にすばやく反応することができます。

断熱材の重要性

スラブの下と露出したエッジの近くの両方に断熱材を追加すると、地面への熱損失が減少し、スラブの加熱が速くなり、総運用コストが削減されます。 「システムをより効率的に加熱するのに役立つため、常に基板を断熱します」とBlackburn氏は言います。 「そうでない場合、ユーザーは1平方フィートあたりのワット数を高くしてシステムを操作する必要があります。」

多くのメーカーは、厚さ1〜2インチの硬質ポリスチレンフォームでスラブを断熱することを推奨しています。しかし、ブラックバーンとベイリーはどちらも、2層のポリエチレンバブルの間に挟まれたアルミホイルの層からなる反射断熱材を使用することを好みます。ベイリーはによって製品を使用しています Covertechファブリケーション 厚さはわずか約5/16インチで、防湿材としても機能します。 「フォームボードの厚さは、わずか4〜5インチの厚さのスラブでは問題になる可能性があります」とベイリー氏は言います。また、フォームが完全に水平な路床に配置されていない場合、フォームにひびが入り、断熱値が低下する可能性があります。ロールで供給される反射断熱材は、作業者が持ち運びや設置も簡単です。

融雪システムの修理

温水チューブと電気ケーブルは丈夫なアウタージャケットで保護されていますが、特に設置時に損傷を受けにくいわけではありません。ほとんどの損傷は修復可能であるため、製造業者はコンクリート打設前と打設中の両方でシステムをテストすることを推奨しています。その段階で、請負業者はメーカーが提供するキットを使用して現場で修理を行うのはかなり簡単です。

発熱体が埋め込まれると、損傷した部分の周りのコンクリートを最初に除去する必要があるため、修理はより困難になります。問題のある場所を見つけるのも難しい。ベイリー氏によると、温水チューブの破裂は、熱を感知する赤外線スキャンガンで検出できます。ブラックバーンは、電気ケーブルの破損を検出するために、電子検出システムを使用して、ケーブルの何フィート下に切れ目があるかを知ることができます。

コンクリート打設中のチューブやケーブルの損傷を避けるために、請負業者はレディーミクストトラックをそれらの上で運転しないでください。代わりに、ポンプまたは手押し車を使用してコンクリートを配置する必要があります。

雪解けシステムについてさらに学ぶための請負業者のためのリソース

これらのシステムを効率的に実行し、最大限のメリットを提供するには、適切にインストールする必要があります。

これらのシステムとインストールプロセスについて詳しく知りたい請負業者は、次の情報源から支援を受けることができます。

  • ミシガン州のプロジェクトをご覧ください。 電気アイスメルトシステムが私道舗装の下に設置されました
  • 多くの場合、システムサプライヤは、請負業者がチューブを適切にレイアウトおよび設置できるように、詳細な設計ガイドラインと無料のコンピュータ支援設計サービスを提供できます。
  • Radiant ProfessionalsAllianceが提供する 住宅所有者のヒント 住宅用放射暖房システムの設計と設置用。
  • ザ・ HVACアプリケーションハンドブック ASHRAEによって発行された、は、温水と電気の両方の融雪システムに関する章が含まれています。トピックには、暖房要件、システム設計、舗装設計、および制御が含まれます。チャプターはで購入できます ASHRAEWebサイト 52ドルで。