De koude, harde waarheid over sneeuwsmeltsystemen:
Washington, D.C., is niet bepaald de poolcirkel, maar we hebben in de loop der jaren verrassend veel sneeuwsmeltsystemen geïnstalleerd, van looppaden en trappen tot een oprit en parkeerterrein van 28.000 vierkante meter. Ik heb ongeveer 40 systemen geïnstalleerd in de afgelopen 20 jaar.
We krijgen meestal drie of vier sneeuwstormen per jaar en om de paar jaar een goede ijsstorm. Twee jaar geleden hadden we de epische twee- en drie-voet dumps een week na elkaar die praktisch de stad stilgelegd. Hoewel het geen noodzaak is, komen deze systemen toch een paar keer per jaar van pas.
Onze klanten kiezen om verschillende redenen voor sneeuwsmelt-systemen. Steile opritten zijn een. Een andere klant had een hartkwaal die hem niet toestond zich in te spannen bij het sneeuwschuiven. We hadden een dokter die onder alle weersomstandigheden van zijn oprit af moest kunnen komen. Meestal leggen we het onder opritten die moeilijk te ploegen of te scheppen zouden zijn; kasseien, geborsteld aggregaat, gestempeld beton en kalksteen opritten zijn er enkele die bij me opkomen.
Meestal leggen we deze aan voor klanten omdat ze dat willen en de middelen hebben om ervoor te betalen. Geen twijfel, het is (voor het grootste deel) een luxe die de meerderheid zich niet kan veroorloven. Er zijn uitzonderingen op deze regel, zoals commerciële opdrachten, maar de meeste van onze opdrachten vallen in de categorie luxe. Ze zijn duur om te installeren en verbruiken enorme hoeveelheden Btu. Er is niets “groen” aan een sneeuwsmeltsysteem. Zelfs op onze grootste residentiële projecten, doen de sneeuwsmeltketel of boilers die waarmee het huis wordt verwarmd in het niet.
Ik heb elke fout gemaakt die je kunt maken bij het ontwerpen en installeren van deze systemen en heb van deze fouten geleerd. Hel kent geen woede als een huiseigenaar die net veel geld heeft betaald voor een sneeuwsmeltsysteem en ontdekt dat het niet werkt wanneer het eindelijk sneeuwt. Het gesprek gaat ongeveer als volgt: “Hé Dan, kom eens hier en repareer je sneeuwsmeltsysteem dat niet werkt. En neem je sneeuwschep mee!”
Dan ben je een paar uur bezig om met 20 mijl per uur door verblindende sneeuw te rijden om het probleem op te lossen. Als je geluk hebt, is de apparatuur geïnstalleerd in een garage of kelder, uit de sneeuw, waar je tenminste kunt opwarmen en helder denken. Zo niet, dan bent u buiten, probeert u zich te herinneren waar u de sneeuwsensor hebt geïnstalleerd of ligt u in de sneeuw, gravend tot aan het deksel van de verdeelkasten of probeert u uit te vinden waarom de boiler niet brandt.
Hier is wat ik heb geleerd van 20 jaar installatie van sneeuwsmelters. Isoleer de plaat. Reactietijd is van cruciaal belang. Als sneeuw of ijs de oprit bedekt, wil je het zo snel mogelijk weg hebben. U kunt met uw klant discussiëren over klasse I- vs. klasse II- vs. klasse III-systemen en de responstijd, terwijl zijn oprit lijkt op de hockeybaan van het Verizon Center. Laat me weten of uw gesprek beter verliep dan het mijne.
U wilt dat de energie van het systeem naar boven wordt gericht om de sneeuw te smelten. U wilt niet de kostbare Btu besteden aan het verwarmen van steenslag, grind en aarde onder de plaat, waar het geen goed doet. Wij kiezen altijd voor 2″ geëxtrudeerd polystyreen isolatie (Dow Blue en Styrofoam Pink zijn twee producten die wij gebruiken). Noppenfolie en reflecterende folie zijn verspilling; gebruik van deze producten is op eigen risico. U hebt de R-Value van een goed isolatieproduct nodig in deze toepassing.
Korte lussen, grote diameter. Wij gebruiken gewoonlijk ¾” PEX op 9″ centra op onze opritten. Wij houden luslengten bij 300 ‘. IJskoude glycol is moeilijk te verpompen. Ik gebruik 5/8 PEX voor toepassingen die een afstand van 6″ o.c. vereisen, maar gebruik kortere lussen van 250″. Ik gebruik slechts ½” PEX op treden, waar het zeer moeilijk is om grotere PEX strak te buigen en de lussen kort te houden, 200 ‘ of minder. Dit zijn slechts richtlijnen. Elke klus is anders, dus het maken van een nauwkeurig ontwerp is een vereiste. Ik gebruik drie software programma’s: Wrightsoft Right-Suite Universal, Uponor ADS en LoopCAD. Als u zich ongemakkelijk voelt om de beschikbare softwareprodukten te gebruiken, zullen alle buizenfabrikanten met design.
Bij het kort houden van de luslengten, proberen wij de spruitstukken op afstand zo dicht mogelijk bij de oprit te monteren. Dit minimaliseert de “verspilde” buizenstelselleiders van/naar de aandrijving. Na te hebben geëxperimenteerd met plastic irrigatiedozen met gemengde resultaten, zijn we overgestapt op de betonnen gewelven die door nutsbedrijven worden gebruikt. Quazite is een goede die we de laatste jaren hebben gebruikt. Ja, ze zijn zwaar en duurder dan de plastic kisten, maar ze zijn beter bestand tegen het misbruik op de bouwplaats dat ze te verduren krijgen bij de laatste nivellering, landschapsarchitectuur en onderhoud.
Trappen zijn altijd een uitdaging. Het is moeilijk om de buizen op hun plaats te krijgen, vooral als het koud is en de buizen stijf zijn. We proberen een lus (twee passen) in het loopvlak te krijgen en een pas van de buis in de verticale stijgbuis. Het is moeilijk om de kous dicht bij de rand van de trede te krijgen, waar zich ijs zal ophopen. Mijn vriend en mede-columnist, John Abularrage kwam met een briljante innovatie waarbij hij Multi-Cor PEX verticaal over de treden liet lopen en de bochten zo vormde dat de hele trede bedekt was.
Boilers. Als het enigszins mogelijk is, zoek dan een plaats binnen waar u de boiler(s) en de pompen kunt monteren. Ik realiseer me dat de mechanische ruimte beperkt is. Drie van mijn sneeuwsmeltprojecten hebben buitenboilers. Ik was er vorig jaar bij een tijdens een sneeuwstorm. Het was donker, koud en het sneeuwde zijwaarts. Ik lag in een sneeuwbank met een mini Mag-Lite tussen mijn tanden geklemd en probeerde een bedradingsschema te lezen. Dit is geen manier om aan een boiler te werken. We hebben nog een project lopen met een boiler voor buiten, maar dit zal ons laatste zijn. Ik word hier te oud voor!
Bij alle klussen, behalve de kleinste, hebben we een speciale sneeuwsmeltketel of -ketels. Behalve de buitenboilers, gebruiken we alleen condensatieboilers voor sneeuwsmelt. Dit elimineert de thermische schok en condensatieproblemen die moeten worden aangepakt met niet-condenserende apparatuur. Condensatieketels gedijen goed op de lage retourwatertemperaturen en zullen bij sneeuwsmelttoepassingen met piekrendement werken.
Dit leidt tot de kwestie van het “thermisch shockeren” van een sneeuwsmeltplaat. Ik kan me voorstellen dat in bepaalde commerciële toepassingen, met industriële pk ketels en pompen, het mogelijk is. In een residentiële toepassing met een ketel van de juiste grootte, is het vrijwel onmogelijk. Het is gewoon niet mogelijk om de temperatuur van de plaat snel genoeg te laten stijgen om een thermische schok te veroorzaken. Het systeem komt snel in evenwicht en de temperatuur stijgt heel langzaam.
Bij wijze van voorbeeld, afgelopen winter hebben wij een systeem geïnstalleerd in een oprit van 1.400 vierkante meter. De ¾” buizen werden geïnstalleerd in een 4″ basisplaat van beton op 9″ centra. Daarna werden granietkeien in een mortelbed gelegd. De gehele structuur was ongeveer 10″ tot 12″ dik. Ik berekende de totale massa ruwweg op meer dan 100 ton. Deze massa is een zwart gat in Btu. Met een goed gedimensioneerde boiler en pomp is het gewoon niet mogelijk om de temperatuur snel genoeg te veranderen om een thermische schok te veroorzaken.
Bij deze klus installeerden we een Triangle Tube-condensatieketel van 250.000 Btu. De leidingen liepen door een hydraulische separator met een aparte boiler- en systeempomp. Bij wijze van experiment zette ik de systeempomp uit totdat de boiler op de limiet afsloeg, 155 F in dit geval. Daarna zette ik de systeempomp aan om te zien wat er zou gebeuren. Binnen enkele seconden was de boilertemperatuur voldoende gedaald om de brander aan te zetten. In minder dan een minuut was de boilertemperatuur weer gelijk aan de oorspronkelijke opstarttemperatuur, zonder temperatuurverandering in de plaat.
Ik kan mijn ervaring als volgt samenvatten: Ik wil dat zoveel mogelijk warmte zo snel mogelijk in de plaat stroomt. Ik heb geen belang bij een zo hoog mogelijk rendement of het “besparen” van energie (er valt niets te “besparen”). Mijn enige doel is om de sneeuw of het ijs zo snel mogelijk te laten verdwijnen. Met speciale condensatie-apparatuur heeft het geen zin om te proberen de temperatuur van het toevoerwater te temperen.
Controls. Bijna al onze systemen hebben een sneeuw/ijssensor gekoppeld aan een bedieningselement. Deze zal automatisch het systeem activeren wanneer er sneeuw of ijs aanwezig is. Het systeem heeft ook een plaattemperatuursensor die het systeem uitschakelt wanneer de plaat op temperatuur is, meestal 38-40 F. We hebben ook een “manuele aan”-schakelaar om het systeem manueel te activeren in geval van een sensorstoring of om de plaat voor te verwarmen voor een aankomende storm. Wij gebruiken een 12 uur veergewikkelde timerschakelaar om de astronomische brandstofrekeningen te vermijden die worden veroorzaakt door een systeem dat per ongeluk aan is gelaten (ja, dit is mij overkomen). Ik heb ook een “manueel uit” of uitschakelaar ingebouwd om het hele systeem uit te schakelen als de eigenaar niet wil dat het werkt. Een eenvoudige drieweg tuimelschakelaar met “off-auto-on” punten zou hetzelfde doel dienen.
De sneeuw/ijssensoren hebben bewezen de achilleshiel van deze controlesystemen te zijn. We hebben een onaanvaardbaar storingspercentage van deze sensoren gezien. Een fabrikant had het lef me te vertellen dat de storing werd veroorzaakt door water dat in de sensor kwam. Echt waar? Memo aan de fabrikant: deze sensoren worden BUITEN geïnstalleerd! Uiteindelijk vonden we een sensor die bestand was tegen de elementen, gemaakt door Caleffi, om er vervolgens achter te komen dat hij uit productie was genomen. Mijn geluk. Ik ben benieuwd wat mijn collega-aannemers gebruiken.
Wij hebben onlangs een systeem voltooid met een netwerkbesturingssysteem (Uponor CCN). Ik noem deze besturingssystemen DDC-Lite. Het geeft je het grootste deel van de functionaliteit van een commercieel DDC systeem tegen een fractie van de prijs. Met deze besturingen is het mogelijk het sneeuwsmeltsysteem op afstand te benaderen, te activeren en te controleren vanuit uw kantoor of waar dan ook met internettoegang. Ik kan het systeem op afstand activeren voordat het gaat stormen, controleren of het goed functioneert en storingspunten opsporen voordat ik de winkel verlaat. Een verkleinde versie van dit systeem, speciaal ontworpen voor sneeuwsmeltsystemen, staat op mijn verlanglijstje.
Als je in de sneeuwgordel zit, kunnen sneeuw/ijssmeltsystemen een winstgevende niche zijn. Ontwerp en installeer ze goed of je zult spijt ooit het nemen van de baan. Goed uitgevoerd, en dienovereenkomstig geprijsd, is er niets meer bevredigend dan rijden door een van uw sneeuwsmelt projecten en het zien van een heldere, droge oprit, terwijl de buren breken hun rug shoveling hun drives.
Dan Foley is voorzitter en eigenaar van Foley Mechanical Inc, gevestigd in Lorton, Va. FMI is gespecialiseerd in stralende, hydronische en stoom systemen, alsmede mechanische systemen voor grote aangepaste woningen. Hij is te bereiken op 703/339-8030 of op [email protected].