Ступени с подогревом от снега

Обогрев ступеней на крыльце, борьба с обледенением

Ступени в дом лучше очищать ото льда с помощью обогрева, чем долбить острыми тяжелыми инструментами, делая попутно хаотические углубления в наружном покрытии. Также не лучший способ борьбы с обледенением посыпать солью или другой химией. Образование на ступенях наледи случается не столь часто, чтобы по поводу растапливания льда подогревом, начинать разговоры о катастрофических энергиях на ветер. Но сложности значительные, начиная с отсутствия внятной теории обогревов наружных лестничных маршей… Как можно добиться несложной борьбы с обледенением на крыльце?

Как происходит обледенение ступеней, сколько энергии нужно

При температурах ниже -7 град С, как правило, обледенение уже не грозит, а выпавший снег придется сметать метлой. Наибольшие неприятности с образованием льда на лестнице крыльца можно ожидать при скачках температуры около 0 градусов с понижениями до -5 град С, при повышенной влажности и осадках. В это время траты на энергию по борьбе со льдом на крыльце могут возрастать многократно.

Производители нагревательных систем говорят о том, что нам хватит и 300 Вт на 1 метр квадратный, чтобы при небольших морозах создать на поверхности керамогранитной, каменной отделки крыльца нужные +3 градуса, чтобы эта поверхность начала осушаться.

Но при практической проверке выявлялось, что подобной мощности маловато, – идет значительное ее рассеивание и поверхность не прогревается достаточно. Т.е. речь должна идти о 500 Вт/м кв., или о применении перенаправления выделяемой энергии на покрытие ступеней.

Проблемы при создании бетонных обогреваемых ступеней

Железобетон, из которого обычно делается основание лестничных маршей, ведущих на крыльцо дома, отлично проводит тепло. Энергия, выделяемая нагревательным кабелем или трубой отопления под покрытием ступеней, неплохо будет рассеиваться и через боковины крыльца, и через не утепленный грунт и конструкции дома.

Потери в каждом конкретном случае индивидуальны, по некоторым оценкам может без всякого практического результата (без нагрева поверхности лестницы с таянием льда) теряться до 50% энергии. Слой эффективного утеплителя под греющей системой резко бы сократил подобные потери и сфокусировал бы эту энергию на нагрев поверхности.

Но тогда нагреваемые слои должны быть устойчивыми к температурным расширениям и переходам через 0 градусов, а также должны быть свободно-плавающими и не связанными (оставление зазоров) с остальной конструкцией лестницы. Рекомендуется обустройтсво теплоизоляции внутри конструкции или по ее границам с применением экструдированного пенополистирола толщиной от 35 мм.

Как обогреваются ступени кабелем

Нагрев ступеней лестницы может быть выполнен нагревающим кабелем, рассчитанным на работу при отрицательных температурах. При этом обогрев может быть организован в автоматическом режиме аппаратурой входящей в комплект – термодатчиком, установленным в центральной части ступени, и управляющим термостатом.

Отличительная особенность этого способа – дешевизна оборудования и простота монтажа. Примерная схема приведена на рисунке.

Кабель заделывается только в плотный слой раствора без пустот, обеспечивающий теплоотведение во все стороны от него. Нельзя подобный электронагреватель класть на утеплитель. Типичной упрощенной монтажной схемой для электрокабеля остается укладка его прямо на бетон ступеней для лучшего теплоотведения, а утепление делается уже всей конструкции по возможности или не делается вовсе.

Укладка кабеля может вестись только в центральной части ступеней для уменьшения теплопотерь по боковинам конструкции

Закладка теплизолирующего слоя из экструдированного пенополистироала ведется еще на стадии создания всей железобетонной конструкции. Над утепляющим слоем оставляется не менее 10 см бетона с пластификаторами со стальной армировкой, для равномерного рассеивания тепла от кабеля

Вместе с обогревом ступеней зачастую создается и подогрев прилегающей площадки и самого крыльца. Поэтому суммарная требуемая мощность может быть значительной — от 2 кВт…

Обогрев ступеней трубопроводом

Электроэнергия, возможно, будет дороже тепловой энергии в доме в 2 – 3 раза. Если пользоваться подогревом крыльца и дорожек постоянно, то возможно, более целесообразным станет удаление льда со ступеней с помощью нагревом трубой.

Если в доме применяется незамерзайка в качестве теплоносителя, что не рекомендуется и может рассматриваться лишь как вынужденная мера, то создать водяной обогрев крыльца просто, — достаточно подключить контур в виде металлопластиковой трубы 16 мм длиной до 35 метров через терморегулятор РТЛ.

Но если в системе отопления дома вода (обычно) то, чтобы организовать обогрев ступеней, придется создавать обособленный контур с незамерзайкой — теплообменник для забора энергии у системы отопления с расширительным баком, насос, термоголовку с трехходовым клапаном, и далее — обогревающий трубопровод уложенный над утеплительным слоем под покрытием ступеней крыльца. Из-за сложностей это применяется редко и в основном для масштабных подогревов на улице.

Простейший способ борьбы со льдом на ступенях дома

Обогревать ступени дома можно не только встроенными в них нагревающими элементами, но и направленным лучевым теплом. Инфракрасные обогреватели с отражателями, могут быть довольно узконаправленного действия. Если их удастся разместить соответствующим образом на крыльце и направить излучение в нужное место, то вопрос с обледенением обычно несложно решается. Потери энергии возможно будет больше, но по простоте монтажа это выгодное решение. Управление обычно только ручное, что не сложно сделать. В зависимости от конкретной ситуации может справиться и один обогреватель на 1 кВт, возможно понадобиться 2 — 4 шт по 500 Вт….

Источник

Как сделать теплый пол для улицы, подогрев ступеней и снеготаяние дорожек.

Любой, кто проживает в собственном загородном доме или коттедже, сталкивался в зимнее время года с такой проблемой, как необходимость регулярной очистки крыльца, ступенек и дорожек от снега.

Более того, если этого не делать вовремя, ступеньки постепенно покрываются слоем льда, а это уже ведет к потенциальным травмам и другим неприятностям.

Давайте рассмотрим подробнее технологию его укладки и монтажа, а также возможные ошибки, которых вам следует избегать, если вы захотите сделать все своими руками.

Кто-то сразу возразит, что такой обогрев это не дешевое мероприятие и лучше пару раз в неделю помахать лопатой, чем так заморачиваться с этим гололедом.

Безусловно, крупные торговые сети и магазины, которые дорожат своей репутацией и клиентами, уже давно перешли на такой вид уличного обогрева и могут себе это позволить.

Они заранее, еще на стадии строительства закладывают обогрев дорожек, стоянок и подъездных путей к своим торговым точкам и офисам.

На Западе уже давным давно поняли, что это обходится гораздо дешевле, чем все судебные издержки от травмированных покупателей, случайно навернувшихся с полными пакетами товаров.

А что дают эти системы снеготаяния и антиобледенения в домашних условиях?

во-первых, чистую и сухую поверхность мест вашего передвижения весь зимний период

Для кого-то может и не проблема выйти с лопатой и убрать весь снег после снегопада, а если это дом ваших родителей? Да и вам самим когда-то стукнет 70+.

Не будете же вы каждый раз нанимать дворников.

более долгий срок службы плитки, асфальта и другого покрытия

Теперь то вам не придется долбить ломиком, стараясь сковырнуть очередную корочку льда. А еще этот лед попадает в швы, постепенно расширяясь и портя изначальную мозаику и аккуратный рисунок дорожек.

Кроме того, асфальт и грубая плитка может это и вытерпят, а если у вас мраморные ступеньки?

ну и самое главное – отсутствие переломов, вывихов и других травм, сопутствующих гололедице

Поэтому, если хотите комфортного и безопасного проживания в своем доме в течение всей вашей жизни, рано или поздно вы все равно придете к осознанному решению, сделать такое антиобледенение на своем участке.

Конечно, никто не заставляет вас обогревать буквально все дорожки и ближайшую территорию, это будет довольно затратно. Достаточно выбрать наиболее частые маршруты:

подход к бойлерной или котельной

ну и естественно, ступеньки и дорожка к входной калитке

Будете возле нее выдавать гостям тапочки и провожать в дом 🙂

Для того, чтобы проложить такой теплый пол на улице и ступеньках, вам понадобятся следующие материалы:

кабель для подключения автоматики и всех датчиков

щиток с автоматическим управлением всей системой антиобледенения

При выборе кабеля у многих встает вопрос: какой лучше – резистивный или саморегулирующийся?

К тому же не забывайте, что обычная гарантия на резистивный – 20 лет, а на саморег всего – 5 лет. У последнего, при частом использовании очень быстро садится активная матрица.

Кроме того, основная задача всей системы антиобледенения и снеготаяния – избавиться от снега и не допустить при этом образование льда. Саморегулирующийся кабель на улице под плиткой и стяжкой, будет нагревать сам себя. После чего перестанет выдавать ту мощность, которая необходима для растопки льда.

Использовать можно как одножильный (1 рабочая жила+экранирующая оплетка), так и двухжильный кабель (2 рабочие жилы, оплетка+экран из фольги).

Правда при одножильном, второй конец придется тянуть и возвращать обратно, чтобы нормально подать на него питание.

А вот при двухжильном, вы просто ставите в конечной точке концевую муфту, соединяя жилы между собой, и избегаете проблем с лишним метражом и выдумыванием оптимальных схем укладки.

Если вы не хотите, чтобы обогрев работал 24 часа, придется обзавестись специальными датчиками. Очень здорово здесь помогают приборы реагирующие на появление влажности и осадков.

При этом обратите внимание, если настраивать систему только по датчику температуры воздуха или подогреваемой поверхности, то она в умеренных климатических зонах за сезон намотает до 1000 часов непрерывной работы.

Системы снеготаяния с датчиком осадков (миниатюрные метеостанции), за тот же сезон в тех же самых условиях накручивают не более 300-400 часов. То есть, экономия электроэнергии будет более чем в два раза.

При этом результат в виде чистых дорожек или ступенек будет в обоих случаях.

Все датчики влажности и осадков устанавливаются согласно рекомендациям производителей. Чаще всего их монтируют между линиями нагревательного кабеля.

Это позволяет быстро анализировать состояние стяжки. В итоге при морозах и выпадении осадков, снег не скапливается на поверхности, а начинает таять практически моментально.

Еще желательно заранее понаблюдать, где у вас на участке в зависимости от розы ветров, в первую очередь появляется снег. А то получится так, что поставите датчик на солнечной безветренной стороне дома, а снег будет постоянно скапливаться на другой половине.

Помимо отслеживания влажности на своей поверхности, эти умные метеостанции обладают собственным внутренним подогревом. Это помогает сразу видеть начало осадков и не упустить данный момент.

Другой датчик – температуры кабеля, заводится в гофре между нагревательными линиями.

Как рассчитать необходимую мощность подогрева? Здесь все будет зависеть от площади.

Для небольших ступенек рекомендуется выбирать мощность 20Вт/м, а для дорожек и больших открытых площадок – 30Вт/м.

Общую длину греющего кабеля можно рассчитать по формуле:

L-длина в метрах, S-площадь обогрева м2, n-шаг укладки.

Перед непосредственным монтажом нужно тщательно очистить и выровнять поверхность. Далее по этой поверхности укладывается и закрепляется греющий кабель.

Крепится он на металлической монтажной ленте. Такая же используется при укладке теплых полов в домах.

Крепление на бетонном основании крыльца или ступенек производится при помощи перфоратора и дюбель-гвоздей.

При укладке старайтесь соблюдать одинаковый шаг. Зависеть он будет конечно от выбранной мощности кабеля.

Например для P=20Вт/м рекомендуемый шаг укладки – 5 или 7,5см. На больших площадях шаг берется побольше (крыльцо), а в узких местах (ступени) можно слегка и уменьшить.

При монтаже обогрева ступеней не забывайте про подступенки. Очень часто случается так, что сама площадка ступеньки чистая, а ее край весь во льду.

Поэтому зачастую приходится увеличивать заложенные мощности и прогревать несколькими линиями кабеля еще и подступенки.

При этом все переходы кабеля сверху вниз заранее подготавливаются. То есть, в бетоне выбивается углубление, куда и помещается провод.

Если этого не сделать, при монтаже плитки она своими острыми гранями может подрезать изоляцию.

Поверх проложенного кабеля по возможности заливается стяжка. Если ее не будет, то все равно нагревательный кабель нужно закрыть минимальным защитным слоем раствора.

Это будет препятствовать дальнейшей деформации и случайному повреждению изоляции. Все таки по данной поверхности вы будете постоянно передвигаться.

Когда раствор или стяжка окончательно схватятся, можно приступать к декоративной отделке плиткой, природным камнем или даже мрамором.

Однако песок при этом должен быть тщательно просеян. В противном случае, крупные фракции камней своими гранями могут повредить изоляцию проводов.

А еще учитывайте такой момент как тепловое сопротивление. У песка оно будет меньше, чем у верхнего слоя дорожки. Поэтому очень большой процент тепла будет уходить вниз.

Соответственно, чтобы прогреть поверхность до постоянных +3С, мощность кабеля потребуется значительно больше, чем если бы вы использовали бетон.

Терморегулятор, к которому подключаются провода управления и питания должен располагаться в самом доме. Там где тепло и нет большой влажности.

С точки зрения доступа и обслуживания, коридор или прихожая вполне подойдут. Схема подключения терморегулятора подобна той, что используется при монтаже домашних теплых полов.

Подробный процесс с поэтапными картинками для домашних вариантов описан в статье ниже.

При этом если вы хотите, чтобы система теплых полов для улицы не включалась автоматически при сильных морозах (в этом случае очень редко идет снег, и смысла топить дорожки и ступеньки нет), тогда вам понадобятся специальные приборы.

Такие обычно устанавливаются на din-рейку в выносной щиток, а не монтируются в подрозетники.

Правда и у обычных на этот случай имеется выключатель на лицевой поверхности. Просто отщелкиваете его при сильных морозах и ждете оттепели.

Чтобы снег постоянно таял и не превращался в лед, на внешней поверхности ступенек и дорожек, температура постоянно должна поддерживаться в пределах +3 градуса. Казалось именно ее и нужно выставлять на регуляторе.

Однако при этом есть один очень важный нюанс.

То есть, если у вас на ступенях лежит плитка с клеем толщиной в 2см, то вам нужно к выставленным 3-м градусам на терморегуляторе, добавить еще +3С. В итоге температура таяния составит +6 С.

При большей толщине стяжки или плитки, она увеличится еще больше. Это и будет так называемая рабочая температура нагревательной антигололедной системы.

Также широко применяются и двухпозиционные терморегуляторы. Они автоматически запускаются когда температура контролируемой поверхности находится между двух заранее выставленных величин. Причем один из порогов (плюсовой), может быть задан жестко заводскими настройками.

Можно конечно управлять всей системой и обычным автоматом. Только никакой экономии и комфорта в этом случае уже не получится. Уснули вечером в одну погоду, проснулись утром в другую, а все ступеньки заснежены или во льду.

Питающие провода 220В подключаются в щитовой через УЗО с током утечки более 30мА.

Простейшую условную схему подключения системы антиобледенения крыльца и дорожек можно представить следующим образом.

По большому счету, подобные системы снеготаяния и антиобледенения, это тот же домашний электрический теплый пол, только с разной заложенной мощностью нагревательного кабеля.

При этом настроить работу системы можно так, что она будет включаться только непосредственно при появлении осадков на поверхности, а все остальное время простаивать на холостом ходу.

Если для квартирного варианта закладывают мощности от 130 до 240Вт/м2, то для уличного снеготаяния параметры гораздо выше – от 300 до 600Вт/м2. Все зависит от поставленной задачи и климатической зоны проживания.

При низких температурах и снегопадах, маломощный кабель просто не обеспечит уверенного таяния снега. В то же время, греющий кабель для улицы нельзя применять дома.

Стяжка не в состоянии мгновенно отвести тепло. В результате температура будет критична для работы электропроводов и изоляции.

В системах снеготаяния изначально заложена более низкая исходная температура “подложки” и окружающего воздуха, чем в полу отапливаемого помещения.

Какие еще есть отличия монтажа систем теплых полов для улицы, по сравнению с домашними вариантами?

На улице применяется шаг 40-50см не более. Это позволяет не сбиваться проводу в одно место, плюс красиво и надежно вытянуть его по заданной траектории.

расположение соединительной муфты холодного конца

Она должна быть расположена обязательно в сухом месте, куда не будут попадать растаявший снег или осадки.

Кроме этого ее не рекомендуется располагать на горизонтальной поверхности. Например, на тех же самых ступеньках.

Кабель при работе постоянно деформируется, то расширяясь при нагреве, то сужаясь при остывании. И если вы поместите в такую горячую зону муфту, то произойдет отслоение изоляции термоусадки, с последующим проникновением влаги и выходом из строя обогрева.

Либо постоянно, ”по непонятным причинам” будет срабатывать УЗО. При этом сами жилы будут абсолютно целыми и изоляция их не поврежденной. Поэтому при внезапных срабатываниях УЗО, в первую очередь проверяйте эту муфту.

Если же соединение холодного конца греющего кабеля с проводами питания делается через распредкоробку, то коробка также должна располагаться в сухом месте, и ни в коем случае не на уровне земли.

Это должна быть вертикальная поверхность стен дома или ограждения.

Если для вас все это кажется трудозатратным, то можно выбрать и экономный вариант. Кто сказал, что нужно обогревать все дорожки покрытые тротуарной плиткой, брусчаткой, крыльцо и ступеньки?

Для обеспечения минимальной безопасности, достаточно сделать подогрев участка на входных ступенях шириной всего 1 метр.

Именно по нему вы и будете свободно подниматься, когда вокруг будет наледь и снег.

Есть подобные системы, основанные на водяных теплых полах, подключаемых к коллектору отопления в виде отдельной петли. Ознакомиться с ними можно из ролика ниже.

Источник