La fredda e dura verità sui sistemi di scioglimento della neve: Quello che non ti hanno detto in classe
Washington, D.C., non è esattamente il Circolo Polare Artico, ma abbiamo installato un numero sorprendente di sistemi di scioglimento della neve nel corso degli anni, tutto da camminamenti e gradini anteriori a un vialetto di 28.000 piedi quadrati e un parcheggio. Ho circa 40 sistemi installati negli ultimi 20 anni.
Abbiamo in genere tre o quattro tempeste di neve all’anno e una buona tempesta di ghiaccio ogni due anni. Due anni fa, abbiamo avuto l’epica scarica di due e tre piedi a distanza di una settimana che ha praticamente chiuso la città. Sebbene non siano una necessità, questi sistemi tornano utili diverse volte all’anno.
I nostri clienti scelgono i sistemi di fusione della neve per diverse ragioni. I vialetti ripidi sono uno di questi. Un altro cliente aveva una condizione cardiaca che non gli permetteva di sforzarsi a spalare la neve. Abbiamo avuto un medico che doveva essere in grado di uscire dal suo vialetto in qualsiasi condizione atmosferica. Il più delle volte, lo installiamo sotto i passi carrai che sarebbero difficili da arare o spalare; ciottoli, aggregati spazzolati, cemento stampato e calcare sono tra i vari che mi vengono in mente.
La maggior parte delle volte, li installiamo per i clienti perché li vogliono e hanno i mezzi per pagarli. Senza dubbio, è (per la maggior parte) un lusso che la maggioranza non può permettersi. Ci sono delle eccezioni, come i lavori commerciali, ma la maggior parte dei nostri lavori rientrano nella categoria del lusso. Sono costosi da installare e consumano enormi quantità di Btu. Non c’è niente di “verde” in un sistema di fusione della neve. Anche nei nostri progetti residenziali più grandi, la caldaia o le caldaie per lo scioglimento della neve fanno scomparire quelle che riscaldano la casa.
Ho fatto tutti gli errori che si possono fare nella progettazione e nell’installazione di questi sistemi e ho imparato da questi errori. L’inferno non ha furia come un proprietario di casa che ha appena pagato un sacco di soldi per un sistema di scioglimento della neve e scopre che non funziona quando finalmente nevica. La conversazione va più o meno così: “Ehi Dan, porta il tuo culo qui e ripara il tuo sistema di scioglimento della neve che non funziona. E porta la tua pala da neve!”
Poi passi un paio d’ore a guidare a 20 miglia all’ora nella neve accecante per risolvere il problema. Se sei fortunato, l’attrezzatura è installata in un garage o in un seminterrato, fuori dalla neve, dove puoi almeno riscaldarti e pensare bene. In caso contrario, sei fuori, cercando di ricordare dove hai installato il sensore di neve o sdraiato nella neve, scavando fino al coperchio delle scatole del collettore o cercando di capire perché la caldaia non si accende.
Ecco cosa ho imparato da 20 anni di installazione di snowmelt. Isolare la soletta. Il tempo di risposta è fondamentale. Quando la neve o il ghiaccio coprono il vialetto, volete che se ne vada il più velocemente possibile. Puoi discutere di Classe I vs. Classe II vs. Classe III sistemi e tempo di risposta con il tuo cliente mentre il suo vialetto assomiglia alla pista di hockey del Verizon Center. Fammi sapere se la tua conversazione è andata meglio della mia.
Vuoi che l’energia del sistema sia diretta verso l’alto per sciogliere la neve. Non volete spendere i preziosi Btu per riscaldare la roccia frantumata, la ghiaia e la terra sotto la lastra, dove non serve a niente. Specifichiamo sempre un isolamento in polistirene estruso da 2″ (Dow Blue e Styrofoam Pink sono due prodotti che usiamo). Il pluriball e la pellicola riflettente sono uno spreco; usate questi prodotti a vostro rischio e pericolo. Avete bisogno del valore R di un buon prodotto isolante in questa applicazione.
Circuiti corti, diametro grande. Noi usiamo tipicamente ¾” PEX a 9″ centri sui nostri viali. Manteniamo le lunghezze dei cicli a 300′. Il glicole freddo come il ghiaccio è difficile da pompare. Uso 5/8 PEX per le applicazioni che richiedono 6″ di spaziatura o.c. ma uso anelli più corti da 250′. Uso solo ½” PEX sui gradini, dove è molto difficile ottenere il PEX più grande per piegare strettamente e mantenere i cicli brevi, 200′ o meno. Queste sono solo linee guida. Ogni lavoro è diverso, quindi fare un progetto accurato è un requisito. Io uso tre programmi software: Wrightsoft Right-Suite Universal, Uponor ADS e LoopCAD. Se non siete a vostro agio con i prodotti software disponibili, tutti i produttori di tubi vi assisteranno nella progettazione.
Per mantenere brevi le lunghezze del loop, cerchiamo di montare i collettori a distanza il più vicino possibile alla strada privata. Questo riduce al minimo gli “sprechi” di tubi da e verso il vialetto. Dopo aver sperimentato con scatole di plastica per l’irrigazione con risultati misti, siamo passati alle volte di cemento usate dai servizi pubblici. Quazite è un buon prodotto che abbiamo usato negli ultimi anni. Sì, sono pesanti e più costose delle cassette di plastica, ma reggono meglio all’abuso in cantiere che vedranno dalla classificazione finale, dall’abbellimento e dalla manutenzione.
I gradini sono sempre una sfida. È difficile mettere i tubi in posizione, specialmente quando fa freddo e i tubi sono rigidi. Cerchiamo di fare un giro (due passaggi) nella pedata e un passaggio di tubo nell’alzata verticale. È difficile mettere i tubi vicino al bordo di entrata del gradino, dove il ghiaccio si accumula. Il mio amico e collega editorialista, John Abularrage, ha proposto una brillante innovazione in cui ha fatto correre Multi-Cor PEX verticalmente lungo i gradini e ha formato le curve in modo da coprire l’intero gradino. Se possibile, trovare una posizione interna per montare la caldaia (o le caldaie) e le pompe. Mi rendo conto che lo spazio meccanico è un premio. Tre dei miei progetti di fusione della neve hanno caldaie all’aperto. L’anno scorso ero fuori su uno di essi durante una bufera di neve. Era buio, freddo e nevicava di traverso. Ero sdraiato in un cumulo di neve con una mini Mag-Lite stretta tra i denti cercando di leggere uno schema elettrico. Questo non è il modo di lavorare su una caldaia. Abbiamo un progetto in corso con una caldaia esterna, ma questo sarà l’ultimo. Sto diventando troppo vecchio per questo!
In tutti i lavori, tranne i più piccoli, abbiamo una o più caldaie dedicate allo scioglimento della neve. Tranne che per le caldaie esterne, usiamo solo caldaie a condensazione per lo scioglimento della neve. Questo elimina lo shock termico e i problemi di condensazione che devono essere affrontati con apparecchiature non a condensazione. Le caldaie a condensazione prosperano sulle basse temperature dell’acqua di ritorno e funzionano al massimo dell’efficienza nelle applicazioni di fusione della neve.
Questo porta alla questione dello “shock termico” di una lastra di fusione della neve. Immagino che in certe applicazioni commerciali, con caldaie e pompe di potenza industriale, sia possibile. In un’applicazione residenziale con una caldaia adeguatamente dimensionata, è quasi impossibile. Semplicemente non è possibile aumentare la temperatura della soletta abbastanza velocemente da provocare uno shock termico. Il sistema stabilisce rapidamente l’equilibrio e la temperatura sale molto lentamente.
Per esempio, lo scorso inverno abbiamo installato un sistema in un vialetto residenziale di 1.400 piedi quadrati. Il tubo da ¾” è stato installato in una lastra di base di cemento da 4″ su centri da 9″. I ciottoli di granito sono stati poi posati in un letto di malta. L’intera struttura aveva uno spessore da 10″ a 12″. Ho calcolato approssimativamente l’intera massa a più di 100 tonnellate. Questa massa è un buco nero per il Btu. Con una caldaia e una pompa di dimensioni adeguate, non è possibile cambiare la temperatura abbastanza rapidamente da causare uno shock termico.
In questo lavoro, abbiamo installato una caldaia a condensazione Triangle Tube da 250.000 Btu. Era collegata attraverso un separatore idraulico con una caldaia separata e una pompa di sistema. Come esperimento, ho spento la pompa dell’impianto fino a quando la caldaia non si è spenta al limite, 155 F in questo caso. Poi ho acceso la pompa del sistema per vedere cosa sarebbe successo. In pochi secondi, la temperatura della caldaia è scesa abbastanza per accendere il bruciatore. In meno di un minuto, la temperatura della caldaia era la stessa della temperatura iniziale di avvio, senza alcun cambiamento di temperatura nella lastra.
Posso riassumere così la mia esperienza: Voglio che quanto più calore possibile fluisca nella lastra il più rapidamente possibile. Non mi interessa massimizzare l’efficienza o “risparmiare” energia (non c’è niente da “risparmiare”). Il mio unico obiettivo è far sparire la neve o il ghiaccio il più velocemente possibile. Con un’attrezzatura a condensazione dedicata, non ha senso cercare di temperare la temperatura dell’acqua di alimentazione.
Controlli. Quasi tutti i nostri sistemi hanno un sensore di neve/ghiaccio legato a un controllo di funzionamento. Questo attiverà automaticamente il sistema in presenza di neve o ghiaccio. Avrà anche un sensore di lastra per spegnere il sistema quando la lastra è a temperatura, tipicamente 38-40 F. Incorporiamo anche un interruttore “manuale” per attivare manualmente il sistema in caso di guasto del sensore o per preriscaldare la lastra prima di una tempesta in arrivo. Usiamo un timer a molla di 12 ore per evitare le astronomiche bollette del carburante causate da un sistema lasciato accidentalmente acceso (sì, mi è successo). Ho anche incorporato un interruttore di “spegnimento manuale” o disabilitazione per spegnere l’intero sistema se il proprietario non vuole che funzioni. Un semplice interruttore a tre vie con punti “off-auto-on” servirebbe allo stesso scopo.
I sensori di neve/ghiaccio hanno dimostrato di essere il tallone d’Achille di questi sistemi di controllo. Abbiamo visto un tasso di fallimento inaccettabile di questi sensori. Un produttore ha avuto l’audacia di informarmi che il fallimento era causato dall’acqua che entrava nel sensore. Davvero? Promemoria per il produttore: questi sensori sono installati all’esterno! Abbiamo finalmente trovato un sensore che avrebbe resistito agli elementi, fatto da Caleffi, solo per scoprire che era fuori produzione. Solo la mia fortuna. Sarei curioso di sentire cosa usano i miei colleghi appaltatori.
Abbiamo recentemente completato un sistema con un sistema di controllo in rete (Uponor CCN). Chiamo questi sistemi di controllo DDC-Lite. Ti dà la maggior parte delle funzionalità di un sistema DDC commerciale ad una frazione del prezzo. Questi controlli permettono l’accesso remoto, l’attivazione e il monitoraggio del sistema di scioglimento della neve dal tuo ufficio o da qualsiasi luogo con accesso a Internet. Posso attivare a distanza il sistema prima di una tempesta, monitorarlo per vedere se funziona correttamente e individuare i punti di guasto prima di lasciare il negozio. Una versione in scala ridotta di questo sistema progettato specificamente per i sistemi di fusione della neve è sulla mia lista dei desideri.
Se siete nella cintura della neve, i sistemi di fusione della neve/ghiaccio possono essere una nicchia redditizia. Progettateli e installateli bene o vi pentirete di aver accettato il lavoro. Fatto bene, e valutato di conseguenza, non c’è niente di più soddisfacente che guidare vicino a uno dei vostri progetti di scioglimento della neve e vedere un vialetto pulito e asciutto, mentre i vicini si rompono la schiena per spalare i loro veicoli.
Dan Foley è presidente e proprietario di Foley Mechanical Inc. con sede a Lorton, Va. FMI è specializzata in sistemi radianti, idronici e a vapore, nonché in sistemi meccanici per grandi case personalizzate. Può essere raggiunto al 703/339-8030 o a [email protected].
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