УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАЛЕДИ И СОСУЛЕК Российский патент 2012 года по МПК E04D13/76 

Предлагаемое изобретение относится к области городского коммунального хозяйства и, в частности, к проблеме поддержания в зимний период домов и зданий в надлежащем состоянии с целью предотвращения образования сосулек и наледей на кровлях зданий и водостоках и других поверхностях в регионах страны, расположенных в северной климатической зоне.

В настоящее время для предотвращения образования сосулек и наледей на кровле зданий и водостоках используются карбоновые греющие пленки. Однако стоимость карбоновой пленки весьма высока, что существенно удорожает стоимость кровли, и оправдана только при строительстве элитного жилья. Карбоновая пленка производится за рубежом и ее стоимость достигает 600 рублей за погонный метр. Основным поставщиком карбоновой пленки в Санкт-Петербурге является шведская фирма «Thermo».

Выполнение таких работ требует высокой квалификации персонала и целесообразно, когда период эксплуатации кровли продолжается не менее 20 лет. Таким образом, учитывая, что для основной массы зданий старого фонда северных городов необходим постоянный ремонт, то применение карбоновой пленки с экономической точки зрения неоправдано.

Анализ показывает, что здания центральной части крупных северных городов имеют, как правило, наклонные крыши, покрытые оцинкованным листовым железом, на чердаках выделятся тепло, поскольку трубы центрального отопления на них меняют направление, а теплоизоляция на трубах, как правило, отсутствует или недостаточна, сами же крыши не имеют термоизоляции вообще, т.е. создаются идеальные условия для образования наледи и сосулек в переходный период от зимы к весне, а в условиях такого города, как Санкт-Петербург, эти периоды, ввиду неустойчивости погоды, затягиваются на неопределенный срок.

Предлагаются новые технические решения антиобледенительных устройств, представляющих собой стационарные или передвижные тепловые приборы, устанавливаемые на крыше в период интенсивного образования наледей и сосулек. Приборы представляют собой: первый - СВЧ излучатель, питаемый от сети 220 В, второй - инфракрасный газовый излучатель с питанием от автономного малогабаритного баллона или стационарной газовой магистрали с автономным поддержанием теплового режима. Тепловые приборы устанавливаются над водостоками и в местах интенсивного образования льда, облучают заданную зону и автоматически поддерживают небольшую положительную температуру на их поверхности.

На фигурах изображены: СВЧ излучатель, фиг.1, и инфракрасный газовый нагреватель, фиг.2, где приняты следующие обозначения:

1. СВЧ излучатель.

2. Инфракрасный излучатель.

3. Воронка водостока.

4. Водосток.

5. Газовая магистраль.

6. Шланг.

7. Вентиль.

8. Датчик температуры.

9. Регулирующий клапан.

10. Защитный клапан.

11. Датчик влажности.

12. Электронный блок управления.

13. Микрочип.

14. Дистанционный включатель.

15. Запальное устройство.

16. Кронштейн.

17. Кабель электропитания.

18. Защитная сетка,

19. Каталитическая сетка.

20. Край кровли.

21. Кожух излучателя.

22. Светодиоды.

23. Дистанционный пульт управления.

На фигуре 1 изображен антиобледенитель на основе СВЧ излучателя, где СВЧ излучатель 1, кронштейны 16, край кровли 20, горловина водостока 3. Между СВЧ излучателем 2 и горловиной водостока 3 установлена защитная сетка 18. На кожухе 21 СВЧ излучателя 1 установлен электронный блок управления 12 с микрочипом 13. К электронному блоку управления 12 подключены датчик температуры 8, датчик влажности 11, дистанционный включатель 14 и кабель электропитания 17. На наружной части кожуха излучателя 21 расположены цветные светодиоды 22 для возможности визуального контроля состояния антиобледенителя, расположенного над водостоком на крыше, с площадки, на которой стоит здание.

Антиобледенитель на основе СВЧ излучения работает следующим образом: по сигналу оператора с дистанционного пульта управления 23 дистанционный включатель 14 подает сигнал на включение электронному блоку 12 с микрочипом 13. Микрочип 13, содержащий программу функционирования антиобледенителя, по сигналам, поступающим от датчика температуры 8 и датчика влажности 21, определяет момент включения антиобледенителя в рабочий режим и обеспечивает его поддержание. Защитная сетка 18 блокирует рассеивание СВЧ излучения за пределы прогреваемой зоны. Водосток здания представляет собой волновод, запертый в нижнем конце водостока защитной сеткой 18, не препятствующей стоку воды.

На фигуре 2 изображен газовый антиобледенитель, где инфракрасный излучатель 2 на основе беспламенной инфракрасной горелки. Инфракрасный излучатель 2 установлен на кронштейнах 16 над воронкой водостока 3 и соединен с газовой магистралью 5 через запорный вентиль 7, регулирующий клапан 9 и электронный защитный клапан 10. На кожухе излучателя 21 установлен электронный блок управления 12 с микрочипом 13 и дистанционным включателем 14. Датчик температуры 8 и датчик влажности 11 подключены к микрочипу 13 через электронный блок управления 12 и установлены на воронке водостока и/или карнизе крыши. К электронному блоку управления 12 также подсоединено запальное устройство 15.

Газовый антиобледенитель работает следующим образом. В период наступления образования наледи и сосулек оператор с дистанционного пульта управления 21 подает сигнал на дистанционный включатель 14 на основе Blue-tooth или Wi-Fi. Дистанционный включатель 14 дает сигнал на электронный блок управления 12, а тот в свою очередь воздействует на запальное устройство 15. Запальное устройство 15, включившись, переходит в режим ожидания. Когда сигнал с электронного блока управления поступит на защитный клапан, он откроется, и газ поступит в горелку инфракрасного излучателя 2. Запальное устройство 15 подожжет газ, поступающий в горелку. Защитный клапан встанет на самоблокировку 9 и будет удерживать канал поступления газа в открытом состоянии в процессе всей работы. Таким образом, процесс запуска и дальнейшей работы антиобледенителя происходит под полным контролем микропроцессора 13 и по сигналам, поступающим от датчика температуры 8 и датчика влажности 11. После разогрева каталитической сетки 19 излучателя 2 антиобледенитель выходит в рабочий режим и поддерживает на кровле положительную температуру, предотвращает образования наледи и сосулек. После повышения температуры воздуха выше установленных программа управления переводит антиобледенитель в режим ожидания до наступления следующего момента образования наледи и сосулек.

Инфракрасное излучение газового антиобледенителя формируется в результате беспламенного и полного сгорания газа, поступающего по шлангу 6 из газовой магистрали 5, через запорный вентиль 7 и электронный клапан 9. Каталитическое покрытие сетки или керамической пластины повышают устойчивость горения и полного сгорания газа без образования вредных побочных газовых продуктов, выбрасываемых в атмосферу.

Учитывая более низкую цену на газ, наиболее экономичным в эксплуатации является газовый антиобледенитель. Газовый антиобледенитель может работать как с питанием от магистрали, так и отдельного газового малогабаритного баллона. Наличие простой и хорошо зарекомендовавшей себя автоматики обеспечивает полную безопасность такого прибора.

На корпусах стационарных антиобледенительных устройств установлены цветные светодиоды для визуального контроля состояния устройства, видимые оператором с места своего управления.

Учитывая простоту предлагаемых приборов, их изготовление может быть выполнено на любом предприятии, специализирующемся на производстве подобной аппаратуры.

Стоимость предлагаемого прибора невысока, поскольку используются компоненты, массово выпускаемые для других целей (подогрев жилищ, приготовление пищи).

Подогрев водостоков с помощью приборов СВЧ исключит образование ледяных масс, заполняющих водостоки и представляющих серьезную опасность для граждан больших городов. Водосток пятиэтажного дома, заполненный льдом, весит более 500 кг, а удерживается на стене дома кронштейнами, не рассчитанными на такие нагрузки. Таким образом, внедрение таких приборов в коммунальное хозяйство больших городов повысит комфортность и безопасность его жителей.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для предотвращения наледи и сосулек на водостоках крыш. Технический результат изобретения заключается в снижении эксплуатационных затрат на крышу. Устройство выполнено в двух модификациях: в виде стационарного блока - на основе газового инфракрасного обогревателя, подсоединенного к газовой магистрали или газовому баллону, или же источника лучевого излучения (СВЧ); блоки устанавливаются на кронштейнах над горловиной водостока или над участком кровли, на котором интенсивно образуется наледь. Блоки имеют в своем составе автоматику на основе микрочипа, где заложена программа функционирования. Датчики температуры и влажности установлены на карнизе крыши и горловине водостока, подсоединены к микрочипу, а дистанционный включатель размещен в блоке автоматики устройства и выполнен на основе Bluetooth или Wi-Fi. Между излучателем и горловиной блока СВЧ-излучения размещена защитная сетка. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для предотвращения образования наледи и сосулек, включающее СВЧ излучения на магнетроне, содержащее автоматическое устройство поддержания устойчивого режима излучения с автоматикой защиты, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде стационарного блока, подсоединенного к электрической сети, размещаемого на кронштейнах над горловиной водостока или другими участками кровли, содержит электронный блок управления с микрочипом и дистанционным выключателем; электронный блок управления установлен на кожухе излучателя, между излучателем на горловине и внизу водостока установлены защитные сетки, датчики температуры и влажности размещены на карнизе крыши и/или горловине водостока и подсоединены к микрочипу через блок управления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе стационарного блока установлены цветные светодиоды для визуального контроля состояния устройства, видимые оператором с места своего управления.

3. Устройство для предотвращения образования наледи и сосулек, включающее источник лучевого излучения - беспламенную (инфракрасную) газовую горелку, содержащее автоматическое устройство поддержания устойчивого режима горения с автоматикой защиты, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде стационарного блока, установленного на кронштейнах над горловиной водостока или другими участками кровли и подсоединенного к газовой магистрали или газовому баллону, содержит дистанционный электронный блок управления с микрочипом, блок установлен на кожухе излучателя, а датчики температуры и влажности размещены на карнизе крыши и/или горловине водостока и подсоединены к микрочипу через блок управления.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дистанционный выключатель выполнен на основе Bluetooth или Wi-Fi.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что водосток использован как волновод, запертый в верхнем и нижнем конце водостока защитной сеткой.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на корпусе стационарного блока установлены цветные светодиоды для визуального контроля состояния устройства, видимые оператором с места своего управления.