Chez Nordik Radiant, nous sommes des spécialistes du chauffage hydronique. Basés au cœur du Canada, dans un climat où l'hiver impose ses défis, nous avons développé une expertise particulière dans un domaine essentiel : la fonte de neige. Dans cet article, nous explorerons donc en détail les enjeux, les solutions et les avantages de la fonte de neige, en mettant en lumière notre savoir-faire acquis au fil des années dans ce domaine spécifique.
Introduction
Vous en avez assez de pelleter ou de souffler la neige par une froide matinée d'hiver juste avant d'aller travailler, car votre voiture est bloquée par la neige.
Un système de fonte de neige est une excellente alternative, bien que coûteuse, car elle libère de beaucoup des contraintes liées aux tâches hivernales telles que
- Soufflage de neige
- Pelletage
- Épandage d'abrasifs
- Déglaçage (salage)
En plus de soulager l'engagement intense en matière de travail, un système de fonte de neige installé sur une allée, par exemple, réduit considérablement le risque d'accidents dus aux chutes.
Un autre avantage d'un système de fonte de neige est l'augmentation de la longévité de vos surfaces finies telles que le béton, le pavage ou l'asphalte.
Nous avons constaté ces dernières années que les systèmes de fonte de neige deviennent de plus en plus populaires dans les projets résidentiels et commerciaux légers, même si le coût initial de l'installation est élevé et que le système consomme beaucoup d'énergie (BTU).
Lorsque l'on envisage un tel système, les deux principales limitations sont le coût et le manque d'informations de conception appropriées. Ces deux aspects vont de pair. Tout comme tout système doit être conçu en conséquence, il en va de même pour un système de fonte de neige. Les plus gros obstacles, tel que mentionné précédemment, sont le coût d'installation et le coût d'exploitation. En ce qui concerne le coût d'installation, il correspond au prix du marché pour l'équipement et de la main-d'œuvre. Mais en ce qui concerne le coût d'exploitation, les réponses dépendent de nombreux facteurs tels que :
- La quantité de neige à faire fondre
- La vitesse à laquelle elle doit être fondue
- La température extérieure
- Le nombre d'événements de chute de neige
En fonction de certaines de ces conditions standard, le coût d'exploitation variera.
Si un système de fonte de neige est correctement conçu, son efficacité sera très élevée. La conception est certainement un aspect essentiel à prendre en compte lors du choix de mettre en œuvre un système de fonte de neige dans n'importe quel projet.
Explorons les prérequis de conception clés à prendre en compte lors de la préparation de l'installation d'un système de fonte de neige .
Préparation de la zone pour la fonte de neige
Le système de fonte de neige peut être installé selon diverses méthodes de construction telles que dalle de béton, marches, pavage ou asphalte.
Avant l'installation de tout tuyau sous la surface, le niveau de formation doit être correctement compacté pour éviter principalement les tassements et les ornières sous la structure. Selon la norme ASTM, le taux de compactage devrait être comme suit : 96 à 98 % pour le sol, et environ 101 à 103 % pour une base de sol/sable compactable.
Une fois le sol sous-jacent compacté, une isolation est placée pour améliorer l'efficacité du système. L'isolation est ajoutée à la fois sous la dalle et sur tous les bords exposés, réduisant ainsi les pertes de chaleur dans le sol tout en permettant à la dalle de se chauffer plus rapidement, ce qui réduit les coûts d'exploitation totaux.
Généralement, l'isolation se fait avec de la mousse de polystyrène rigide de 1 à 2 pouces d'épaisseur. Mais nous vous recommandons de vérifier auprès de votre spécialiste en béton qui pourra vous guider sur la conformité à la norme ou à votre application (par exemple, stationnement de voitures), ainsi que le type et l'épaisseur à utiliser.
Installation du tuyau Pex
Les tuyaux Pex sont fixés sur un treillis métallique ou des barres d'armature au-dessus du niveau compacté avec un treillis métallique ou des attaches à chaque 3 pieds le long d'une trajectoire droite. Lorsque le tuyau Pex effectue un virage à 180 degrés, il y a 3 points d'attache (au sommet de l'arc et un de chaque côté de l'arc). De cette manière, cela empêche le tuyau Pex de flotter ou de bouger pendant la coulée. Pour l'épaisseur minimale de béton recouvrant le tuyau Pex, veuillez vous référer au code du bâtiment local. (Généralement, un minimum de 1½ pouce de béton)
Il y a d'autres considérations telles que :
- Quel type de Pex utiliser, Pex A ou B (voir notre blog sur ce sujet sur notre site web)
- Le schéma de disposition des tuyaux
Le schéma de disposition des tuyaux pour le système de fonte de neige est différent de celui d'une application de plancher radiant de maison. Habituellement, dans une application typique de chauffage de plancher radiant hydronique, le tuyau est installé de manière à ce que l'alimentation (liquide le plus chaud) soit dirigée d'abord vers la zone où il y a la plus grande perte de chaleur, qui se trouve souvent être le mur extérieur. Alors que dans un système de fonte de neige et de glace pour avoir une distribution de chaleur uniforme sur la surface, le schéma de circulation inverse (retour inverse) est fortement recommandé.
1 The sub-grade layer of a pavement is, essentially, the underlying ground. It is also known as the "Formation Level", which can be defined as the level at which excavation ceases and construction starts
2 https://www.astm.org/d0698-12r21.html (ASTM D1557-91)
3. https://nordikradiant.com/blogs/news/what-is-the-difference-between-pex-a-and-pex-b
• Longueur de boucle
Pour éviter une chute excessive de température et de pression, le tuyau Pex est divisé en circuits, chacun ayant une alimentation et un retour depuis le manifold. Pour éviter les problèmes d'équilibrage du débit, il est bon d'installer des circuits de même longueur. Le tableau ci-dessous montre la longueur maximale de circuit pour un diamètre de tuyau spécifique :
|
Espacement recommandé des tuyaux dans le béton |
||||||
|
Charge de fonte de neige (Btu/hr.*pieds carré) |
||||||
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Diamètre des tuyaux |
Longueur maximale des circuits |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
½’’ |
150 pieds |
9” |
9” |
6” |
6” |
6” |
|
5/8’’ |
250 pieds |
9” |
9” |
9” |
6" |
6” |
|
¾’’ |
400 pieds |
12” |
12” |
9” |
9” |
6” |
Calcul de la charge thermique pour un système de fonte de neige et de glace
L'ASHRAE a élaboré la plupart des normes relatives aux besoins énergétiques des systèmes de fonte de neige. Celles-ci sont basées sur un certain nombre de variables telles que l'emplacement géographique, le taux de chute de neige, la température de l'air, l'humidité, la vitesse du vent et les attentes de performance du système.
Il existe deux principaux systèmes de classification : l'ancien ASHRAE et le nouveau ASHRAE.
La nouvelle norme de l'ASHRAE permet au client de sélectionner le niveau de performance approprié en utilisant le ratio de zone sans neige:
- Ar = 1.0 Zone sans neige de 100 % - Aucune accumulation pendant la chute de neige
- Ar = 0.5 Zone sans neige de 50 % - Une certaine accumulation pendant la chute de neige
- Ar = 0.0 Zone sans neige de 0 % - La surface peut être recouverte de neige pendant une forte chute de neige, faisant fondre la neige depuis le bas de la couche.
Quant à l'ancienne norme de l'ASHRAE, la classification est la suivante:
Classe 1 – Résidentiel et Commercial Léger
- Plage de sortie d'environ 75 BTU à 125 BTU par pied carré
- Pendant de fortes chutes de neige, une accumulation de neige est à prévoir
- Couverture à 100 %
Classe 2 - Commercial Lourd
- Plage de sortie d'environ 125 BTU à 175 BTU par pied carré
- Pendant de fortes chutes de neige, une certaine accumulation de neige peut se produire
- Couverture de 25 % à 50 %
Classe 3 – Institutionnel et Industriel
- Plage de sortie d'environ 175 BTU ou plus par pied carré
- Pendant de fortes chutes de neige, aucune accumulation de neige
- Surface mouillée et dégagée
Pour déterminer le nombre de BTU par pied carré nécessaires pour atteindre la classe sélectionnée pour l'emplacement géographique au Canada, les informations sont quelque peu limitées. Il existe des agences qui fournissent des informations pertinentes pour les conditions de conception, telles que le Conseil national de recherches du Canada par le biais de l'Institut de recherche en construction.
Sur la base des informations disponibles du Conseil national de recherches du Canada, le tableau ci-dessous donne la puissance de sortie suggérée en BTU par pied carré.
| Ville |
Classe 1 Couverture de neige à 100% lors d'une forte chute de neige |
Classe 2
Couverture de neige de 25-50% lors d'une forte chute de neige |
Class 3 Aucune couverture, surface mouillée |
| Edmonton | 70-110 | 110-150 | 150-230 |
| Winnipeg | 60-105 | 105-145 | 145-225 |
| Toronto | 70-90 | 90-100 | 100-185 |
| Ottawa | 60-100 | 100-135 | 135-220 |
| Quebec | 100-125 | 125-145 | 145-190 |
| Halifax | 85-120 | 120-135 | 135-275 |
Une fois la sortie en BTU par pied carré déterminée en utilisant les informations ci-dessus, la source de chaleur peut être choisie. Il existe de nombreuses options différentes qui peuvent être utilisées comme source de chaleur.
Options de source de chaleur :
- Chaudière dédiée dimensionnée pour cette charge
- Pompe à chaleur géothermique eau-eau
- Chaudière à biomasse ou à bois d'extérieur
- Chaleur résiduelle des processus industriels
- Chaleur rejetée par un système de refroidissement commercial
4. Contrôle
Contrôler un système de fonte de neige de manière appropriée est essentiel pour optimiser les performances et de minimiser le gaspillage d'énergie. Ces systèmes fonctionnent mieux de manière proactive qu'ils ne fonctionnent de manière réactive.
Il existe 3 principaux types de stratégies de contrôle :
On/Off : Le système chauffe seulement lorsque le pavé est humide et froid, s'éteint lorsqu'il le pavé est sec
- Le plus économique en termes de coûts d'exploitation annuels
- Peut être entièrement automatique, programmé ou utiliser un capteur de l'humidité extérieure
- Réduit le temps de réponse pour commencer à faire fondre la neige
- Consomme beaucoup plus d'énergie pour rester chaud entre les événements
Always On: chauffe constamment à grande puissance afin de maintenir les surfaces extérieures chaudes, prêt à faire fondre la neige
- Le contrôle électronique surveillera les températures de fluide d'approvisionnement/retour pour moduler la température du fluide et la sortie de chaleur, selon les besoins
- Consommera le plus d'énergie, s'il s'agit d'une préoccupation (gaspillage d'énergie)
Chacune de ces stratégies de contrôle présente des avantages et des inconvénients
Plusieurs fabricants proposent des contrôles "intelligents" qui sont liés au service météorologique national ou à Environnement Canada pour prédire l'arrivée de la neige et activer le système avant la première chute de neige. Différents types de capteurs peuvent être utilisés pour détecter les changements de température ou de variation d'humidité. Nous proposons ces capteurs sur notre magasin en ligne.
5. Autre exigence de conception
Protection contre le gel - l'utilisation d'une protection contre le gel est essentielle dans un système de fonte de neige et de glace. Nous recommandons l'utilisation d'un mélange de glycol et d'eau dans une proportion de 50/50.
Sélectionner une pompe qui a une capacité égale au débit requis par le système et une perte de pression égale à la perte de pression du système est essentiel. La sélection de la pompe sera abordée dans notre prochain blog.
Le drainage est un aspect très important lors de la conception d'un système de fonte de neige et de glace. Tout comme la pluie, la neige fondue doit avoir un bon chemin de drainage. Une pente adéquate doit être prévue pour un drainage naturel. Il doit y avoir un contrôle des écoulements pour éviter de créer des dangers. De plus, afin de s'assurer que le drain ne gèle pas, des tuyaux doivent être installés sous et autour du drain. Le drain doit être connecté au réseau d'égouts pluviaux disponible conformément aux exigences du code.
Conclusion
En conclusion, l'utilité d'un système de fonte de neige réside dans sa capacité à améliorer la sécurité, à protéger l'infrastructure immobilière et à réduire le temps, les efforts et l'impact environnemental de l'enlèvement de la neige. Bien que l'investissement initial puisse être significatif, les avantages à long terme en termes de sécurité, de maintenance immobilière et de préservation de l'environnement en font une considération valable pour les propriétaires dans les régions sujettes à l'accumulation de neige.
En tant qu'experts reconnus dans le domaine de la fonte de neige, Nordik Radiant est votre référence au Canada pour des solutions fiables et efficaces. Notre boutique en ligne offre une gamme complète de produits de qualité, conçus pour répondre aux besoins spécifiques de la fonte de neige dans diverses conditions climatiques. Vous pouvez acheter en toute confiance, sachant que nous ne proposons que des produits éprouvés et performants.
Au-delà de notre sélection de produits, nous vous offrons également tout le soutien nécessaire. Que vous ayez besoin d'aide pour l'installation, des conseils sur la conception du système, ou même des dessins techniques pour votre projet, notre équipe est là pour vous guider à chaque étape. De plus, notre inventaire complet garantit que vous trouverez rapidement les produits dont vous avez besoin, sans délai.
Faites le choix de la qualité, de l'efficacité et du service clientèle exceptionnel avec Nordik Radiant. Transformez votre expérience de la fonte de neige avec notre expertise à vos côtés.
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