СНЕГОТАЯНИЕ и АНТИОБЛЕДЕНЕНИЕ

В мире меняется политическая ситуация, новые технологии уверенно входят в нашу повседневность, но темным зимним утром в большинстве дворов, как и десятилетия тому назад, раздается скрежет железной лопаты об асфальт при уборке снега. После оттепели все также по углам зданий появляются ограждения красно-белой сигнальной лентой с предупреждением о возможном падении сосулек.

Стандартный способ очистки от наледи при помощи лома существенно сокращает срок службы кровли, не говоря даже о том, что практически каждый год в крупных городах России или Украины падение с крыши кусков льда стоит человеческой жизни. Что же делать? Решение существует давно - образование наледи следует предупреждать. Это не сложно технически и экологично. Убедитесь сами.

В цивилизованных странах, где ввиду вредного воздействия на здоровье людей, почву, технику и коммуникации уже давно запрещено использование солевых смесей, с проблемой образования снежного покрова на проезжей части и тротуарах и наледи на крышах не борются, а предупреждают эту ситуацию установкой систем снеготаяния и антиобледенения.

КАК УСТРОЕНА НАДЕЖНАЯ СИСТЕМА СНЕГОТАЯНИЯ

Предназначена такая система для автоматического растапливания снега и предотвращения образования наледи (гололеда) на открытых площадках: ступенях; проезжей части и пешеходных дорожках; внутренних дворах и парковках возле государственных и медицинских учреждений, торговых и бизнес центров; мостах; пандусах и погрузочных терминалах; стадионах; взлетно-посадочных полосах и т.д. Цель установки системы снеготаяния – обеспечение безопасного передвижения людей и техники.

Конструктивно она система состоит из трех блоков: нагревателя, системы управления и информационно-распределительной сети.

Система управления включает аппаратуру запуска, управления и защиты, а также систему датчиков. Управление осуществляется автоматически программируемым терморегулятором или мини-метеостанцией, алгоритм работы которых базируется на показаниях датчиков температуры и влажности.

Информационно-распределительная сеть состоит из силовых и информационных кабелей, которые обеспечивают электропитание и коммутацию компонентов системы.

Нагреватель является основным рабочим элементом системы. По типу теплоносителя системы снеготаяния, как и теплые полы, разделяются на водяные и электрические.

Первые представляют собой уложенные в бетонную стяжку под покрытие теплопроводящие трубы, по которым циркулирует нагретая до температуры +25 °С – +90 °С вода. Преимущество такой системы в ее долговечности и экономности. Поскольку выпадение снега происходит при температуре выше -10 °С, когда для отопления здания требуется около 40% максимальной мощности обогрева, а ночью используется экономный режим обогрева, для системы снеготаяния высвобождается дополнительная мощность.

Еще одним преимуществом установки подобной системы на загородном участке является ее использование в летний период в качестве системы обогрева. Благодаря хорошей теплопроводности покрытия и большой площади нагревателя нагретой солнечным излучением воды вполне хватит для бассейна или технологических нужд. Но вот для обогрева крыши использование подобной системы проблематично. Также проблемой может стать необходимость подъема площадки, под которой устанавливается система, на 10 – 20 см.

В электрических системах снеготаяния нагревателем является армированный низкотемпературный нагревательный кабель. Согласно закону Джоуля-Ленца при протекании тока через проводник в окружающую среду выделяется тепло, количество которого пропорционально омическому сопротивлению проводника. И если для кабелей электропитания это явление нежелательное, то для нагревательного кабеля – основа его работы.

Подобный кабель укладывается с определенным расчетным шагом и скрепляется монтажной лентой. Во избежание потерь тепла вглубь под кабель укладывается слою теплоизоляции с повышенной механической прочностью – жесткая минеральная вата, экструдированный пенополистирол. Сверху кабель заливается цементно-песчаной стяжкой толщиной около 5 см и покрывается предназначенным для данного участка покрытием.

При укладке под тротуарную плитку нагревательный кабель может ложиться на металлическую сетку и засыпаться слоем песка в 2 – 3 см, на который затем укладываются блоки плитки. Удельная тепловая мощность подобной системы снеготаяния должна бить не менее 300 Вт/м², то есть кабель должен выделять не менее 28 Вт/м. Поэтому одним из недостатков электрических системах снеготаяния при определенных условиях может стать высокое энергопотребление. Среди преимуществ – высокая температура нагрева, малая толщина стяжки под покрытие, возможность установки на крыше зданий и сооружений.

Системы снеготаяния обеих типов включаются, когда одновременно попадают в заданный диапазон возможного образование снежного покрова или наледи показания как размещенного в защитной гофротрубе в бетонной стяжке датчика температуры, так и установленного на поверхности площадки датчика осадков. В этом случае по команде системы управления подается электропитание на нагревательный кабель или включаются циркуляционные наносы для подачи горячей воды.

Продолжительность обогрева после прекращения осадков задается пользователем (например, 3 часа – до полного высыхания). Работает система снеготаяния в нашем климате, как правило, в температурном диапазоне от +3 °С до –10 °С. При более низких температурах выпадение снега прекращается, а после дождя с мокрым снегом и сильным ветром гололед может образоваться и при плюсовой температуре.

СИСТЕМА АНТИОБЛЕДИНЕНИЯ: КРЫША СКАЖЕТ СПАСИБО

По сути это та же электрическая система снеготаяния, но установленная на крыше здания или трубопроводе. Ее предназначением является недопущение образования наледи на крыше здания и замерзания жидкости в трубах водоснабжения или технологических трубопроводах.

При применении для обогрева труб главная задача подобной системы заключается в поддержании заданной температуры текущей жидкости. Греющий кабель в этом случае может, как крепится к трубопроводу снаружи, так и размещаться внутри трубы. В случае системы антиобледенения на крыше ее основной задачей является обеспечения беспрепятственного стока талой воды.

Таяние зимой снега на крыше обусловлено как природными, так и техногенными факторами. К первым относится образование наледи во время оттепели, когда в течение дня поднимается выше нуля, а вечером резко опускается до минусовых значений. В этом случае масса снега на крыше и сама крыша под снегом еще имеют плюсовую температуру, а желоба и водосточные трубы уже охладились до минусовой температуры, что вызывает активное образование наледи в виде свисающих с крыши сосулек.

В среднем за зиму имеет место 40–50 переходов температуры воздуха через 0 °С. Таяние на границе снегового покрова также может быть вызвано прогревом под действием солнечной радиации свободных от снега участков крыши, имеющих высокий коэффициент поглощения. Техногенные факторы обусловлены внутренним подогревом крыши за счет организации на чердаке мансард, отапливаемых технических этажей, расположения без должной изоляции тепловыделяющего оборудования и отсутствие надлежащей вентиляции. Сочетание этих двух факторов приводит к тому, что образование наледи может происходить в течение всей зимы.

Условно крыши можно разделить на имеющие низкий уровень теплопотерь холодные, когда таяние снега начинается при температуре воздуха не ниже –5 °С. Хуже защищенные от теплопотерь теплые, на которых снег тает при морозах не ниже –10 °С, но стекая к водостокам замерзает (характерно для старых домов с чердаком).  И горячие, где  снеготаяние наступает ниже –10 °С.

Для холодной скатной крыши нагревательный кабель мощностью 18–20 Вт/м устанавливается в желобах по всему периметру и в водосточных трубах. На самой крыше он устанавливается с северной стороны в местах возможного скопления снега (например, в ендовах). Если вдоль края какой-то из сторон крыши нет желоба, кабель для предотвращения образования наледи подвешивается под крышей.

Для теплых скатных крыш кроме желобов и труб кабель повышенной мощности 25–35 Вт/м укладывается вдоль нижнего края крыши и для защиты от повреждения в случае схода вышележащей массы снега он накрывается листами покрытия кровли или выше него устанавливается снегоотражатель. В случае горячей крыши установка греющего кабеля, к сожалению, не гарантирует эффективность работы системы антиобледенения.

Для плоской кровли греющий кабель устанавливается во всех наружных водосточных трубах, а в случае если водосточные трубы располагаются внутри здания – обогревают 3–4 м длины в их верхней части. Помимо этого необходимо организовать подогрев площади не менее 1 м² вокруг каждой приемной воронки, а также в районе водометов и водометных окон в парапетах. Если при таянии вода переливается с участков крыши на разных уровнях, нагревательный кабель укладывается в месте перелива и по возможному пути стока к ближайшей приемной воронке.

Принимая решения об установке системы снеготаяния или антиобледенения, следует помнить, что ручная уборка снега отнюдь не является дешевой – это длительный процесс, требующий затрат или Вашего времени и физических сил или неоднократной оплаты услуг коммунальных служб. При этом также необходимо присовокупить затраты на уборку помещении от заносимой слякоти и установку грязезащитных систем. А ручное скалывание наледи с крыши может привести к ее довольно быстрому износу или повреждению, что потребует дополнительного внепланового ремонта.