УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАЯНИЯ СНЕГА Российский патент 2013 года по МПК E01H5/10 

Устройство относится к области коммунального хозяйства, в частности к утилизации снега, собираемого в зимний период.

Известны устройства для растапливания снега, в которых снег растапливается в специальном бункере за счет теплоты, выделяемой при сжигании природного газа (патент РФ №22669, Е01Н 5/00, 2001 г.). При эксплуатации подобных устройств снег собирают с улиц и свозя его к месту, где расположено устройство, талая вода обычно сливается в канализационные коллекторы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является устройство, работающее по способу, описанному в изобретении к патенту РФ №2419704, Е01Н 5/10, включающему обогреваемую площадку, у поверхности которой уложены греющие трубы с циркулирующим по ним теплоносителем. Обогрев поверхности площадки и таяние расположенного на ней снега осуществляются за счет тепловой энергии, вырабатываемой теплонасосной системой теплохладоснабжения. В качестве источника низкопотенциального тепла используется атмосферный воздух, забираемый непосредственно с обогреваемой площадки. Это устройство имеет ряд недостатков, основными из которых являются низкий коэффициент преобразования энергии (КПЭ) при низких температурах атмосферного воздуха и отсутствие утилизации теплоты талой воды с поверхности площадки. Данные недостатки ограничивают эффективный процесс снеготаяния при отрицательных температурах атмосферного воздуха ниже минус 10°С, а следовательно уменьшается и экономическая эффективность процесса снеготаяния.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу очистки дорог от снега и наледи зимой, растапливания собранного снега при низких температурах окружающего воздуха, а так же очистки дорог в летнее время, без использования теплоты сжигаемого газа.

Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для таяния снега состоит из обогреваемой площадки у поверхности которой уложены греющие трубы с циркулирующим по ним теплоносителем, при этом обогрев поверхности площадки и таяние расположенного на ней снега осуществлены за счет тепловой энергии, вырабатываемой теплонасосной системой теплохладоснабжения, в качестве источника низкопотенциального тепла которой использован грунт поверхностных слоев Земли в комбинации с талой водой, теплота которой утилизируется, при этом охлажденная талая вода направляется на увлажнение грунтового массива, низкопотенциальная теплота которого используется.

При этом в зимнее время температурный режим обогреваемой площадки подобран из условия обеспечения на поверхности площадки слоя талой воды, в котором и происходит таяние снега, при этом избыточная талая вода удаляется с площадки через переливной клапан.

Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную техническую задачу, потому что работает за счет тепловой энергии, вырабатываемой теплонасосной системой теплохладоснабжения, в качестве источника низкопотенциального тепла которой используется теплота грунтового массива и избыточная талая вода, при этом система имеет применение не только в зимнее, но и в летнее время.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой представленной на фиг.1.

В грунтовом массиве 1 расположен грунтовый теплообменник (термоскважина) 2, оснащенный трубопроводом-спутником 3. По грунтовому теплообменнику 2 обеспечена циркуляция теплоносителя 4, температурный режим которого обеспечивает вовлечение в процесс теплообмена скрытой теплоты фазовых переходов влаги, содержащейся в поровом пространстве грунтового массива 1 в жидком и парообразном состоянии. Низкопотенциальная тепловая энергия из грунтового теплообменника 2 с помощью теплоносителя 4 поступает в теплонасосную систему теплохладоснабжения 5, где за счет затрат внешней энергии ее температурный потенциал поднимается до уровня, достаточного для целей теплоснабжения площадки 6. Под площадкой 6 уложен трубопровод 7. Трубопровод заполнен теплоносителем 8, нагревающимся в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5.

Принцип работы предлагаемого изобретения состоит в следующем: теплоноситель 8 нагревается в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5, после чего подается в трубопровод 7, протекая по которому нагревает площадку 6. После прохождения всего трубопровода теплоноситель снова подается в теплонасосную систему теплохладоснабжения для повторного нагрева. Талая вода, образующаяся на поверхности площадки 6 удаляется по трубопроводу-спутнику 3 для увлажнения грунтового массива 1. В летнее время, чтобы система не простаивала, возможно охлаждение теплоносителя в теплонасосной системе теплохладоснабжения, так, чтобы при протекании по трубопроводу он охлаждал площадку 6 ниже точки росы и на ней образовывался конденсат, для очистки поверхности площадки от пыли и мусора.

В отличии от прототипа, предлагаемое изобретение обеспечивает таяние снега при очень низких температурах окружающего воздуха, а также использует в качестве источника низкопотенциального тепла грунт поверхностных слоев Земли в комбинации с талой водой.

Устройство относится к области коммунального хозяйства. Теплоноситель 8 нагревается в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5, после чего подается в трубопровод 7, протекая по которому нагревает площадку 6. После прохождения всего трубопровода теплоноситель снова подается в теплонасосную систему теплохладоснабжения для повторного нагрева. Талая вода, образующаяся на поверхности площадки 6, удаляется по трубопроводу-спутнику 3 для увлажнения грунтового массива 1. В летнее время, чтобы система не простаивала, возможно охлаждение теплоносителя в теплонасосной системе теплохладоснабжения, так, чтобы при протекании по трубопроводу он охлаждал площадку 6 ниже точки росы и на ней образовывался конденсат, для очистки поверхности площадки от пыли и мусора. 2 ил.

Устройство для таяния снега, характеризующееся тем, что оно имеет расположенный в грунтовом массиве грунтовый теплообменник, оснащенный трубопроводом-спутником и служащий для обеспечения циркуляции теплоносителя, отличающееся тем, что температурный режим теплоносителя обеспечивается вовлечением в процесс теплообмена скрытой теплоты фазовых переходов влаги, содержащейся в поровом пространстве грунтового массива в жидком и парообразном состоянии, включающее в себя теплонасосную систему теплохладоснабжения, сообщенную с грунтовым теплообменником, обогреваемую площадку и уложенный под нее трубопровод, заполненный теплоносителем, нагревающимся в теплонасосной системе теплохладоснабжения, причем теплоноситель после прохождения через уложенный под площадкой трубопровод поступает в теплонасосную систему теплохладоснабжения для повторного нагрева, а талая вода, образующаяся на поверхности площадки, утилизируется посредством трубопровода-спутника для увлажнения грунтового массива.