ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ВОДОСТОЧНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2025 года по МПК E04D13/64 

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям водосточных систем для крыш зданий.

Известны различные конструкции подвесных водосточных систем для крыш [Завражин Н.Н. Кровельные работы. М., Стройиздат, 1984, с. 204-206.].

Эти системы устанавливаются на крышах различных конструкций для зданий, которые эксплуатируются в разных климатических условиях. Часто их преждевременный выход из строя связан с механическими повреждениями из-за обледенения или чрезмерной снеговой нагрузки.

Известна водосточная система, содержащая связанные друг с другом секции, в верхней части оснащенные водоприемной воронкой, а в нижней части - сливным отливом, с введенным в нее пластиковым рукавом по всей длине секций и раструбом, на узкую часть которого насажен рукав, а широкая часть которого оперта на внутреннюю поверхность воронки покрытой гидроизолирующим материалом.

Такие системы также малоэффективны при значительных перепадах суточной или сезонной температуры и не устраняют проблем, связанных с попаданием в нее крупных агломератов снега или сосулек [Патент РФ №2226596, Водосточная система, МПК E04D 13/064, Опубликовано: 10.04.2004, Бюл. №10,].

Наиболее близкой по конструкции к заявляемой, является водосточная система с электрическим подогревом, предназначенная для слива воды с кровли крыши здания, содержащая сливную воронку, водосточную трубу, электрические нагревательные элементы и систему электропитания нагревательных элементов, причем сливная воронка и водосточная труба покрыты снаружи слоем теплоизолирующего материала, а электрические нагревательные элементы размещены под слоем теплоизолирующего материала на внешней поверхности сливной воронки и водосточной трубы, образующих единый канал, внутри которого расположен, по крайней мере, один воздушный клапан [Патент РФ №2158809, Водосточная система с электрическим подогревом, МПК E04D 13/064, Опубликовано: ЮЛ 1.2000, Бюл. №31].

Описанная система лучше справляется с трудностями, возникающими при водостоке в условиях пониженных температур. Существенным ее недостатком является высокое энергопотребление при постоянно включенном источнике питания.

Технической задачей, решаемой предлагаемой системой, является повышение энергоэффективности эксплуатации водосточной системы и предотвращение опасных последствий ее разрушения. Поставленная задача решается за счет обеспечения автоматизации удаления с нее снежного покрова и наледи.

Данный технический результат достигается за счет того, что предлагаемая энергоэффективная водосточная система, включает водосточную трубу и электрические нагревательные элементы, которые размещены под слоем теплоизолирующего материала, образующего единый канал, при этом водосточная труба не менее чем в двух местах по ее длине жестко соединена с кронштейнами, шарнирно установленными на стойках, закрепленных на скате крыши под покровным материалом и опирающимися на пружину растяжения-сжатия, при этом кронштейны со стороны противоположной закрепленной на них водосточной трубе снабжены микровыключателями с возможностью их взаимодействия с контактами системы электропитания, установленными со стороны покрывного материала, при этом микровыключатели соединены с нагревательными элементами, размещенными в водосточной трубе в оболочке из теплоизолирующего материала.

Существенность отличий предлагаемой энергоэффективной водосточной системы обусловлена тем, что ее конструкция позволяет автоматически отслеживать появление опасной нагрузки на трубе при выпадении осадков в виде снега или появления наледи. При этом размещение в водосточной тру- бе нагревательных элементов в оболочке из теплоизолирующего материала при разной величине электрической нагрузки позволяет удалять наледи и снежный покров при минимально возможном расходе электроэнергии. Инерционность электронагревателя и теплоотдачи нагретого объема воздуха позволяет обеспечивать необходимое время оттаивания без использования дополнительных реле времени.

На фиг. 1 изображена общая компоновка энергоэффективной водосточной системы, на фиг. 2 - поперечное сечение водосточной трубы с кронштейнами, пружиной, нагревательными элементами и микровыключателями.

Энергоэффективная водосточная система включает водосточную трубу 3, электрические нагревательные элементы 1 и систему электропитания нагревательных элементов, причем электрические нагревательные элементы размещены посредством накладки 4 под слоем теплоизолирующего материала 2, образующего единый канал. Водосточная труба не менее чем в двух местах по ее длине жестко соединена с кронштейнами 10, установленных с помощью шарниров 11 на стойках 12, закрепленных на скате крыши 9 под покровным материалом 6 и опирающимися на пружину 13 растяжения-сжатия, при этом кронштейны со стороны противоположной закрепленной на них водосточной трубе снабжены микровыключателями 8 с возможностью их взаимодействия с контактами 7 системы электропитания, установленными со стороны покрывного материала, при этом микровыключатели соединены проводами 5 с нагревательными элементами 1, размещенными в водосточной трубе. Нагревательные элементы размещены в водосточной трубе 3 в оболочке из теплоизолирующего материала 2.

Энергоэффективная водосточная система работает следующим образом. При суточных или сезонных колебаниях температуры и подтаивании снега вода стекает с покровного материала 6 в водосточную трубу 3, устремляясь по нему в сторону стока. Понижение температуры приводит к образованию наледи, например, в виде сосулек. Под действием увеличива- ющегося веса снега и наледи водосточная труба 3 заставляет деформироваться пружину 13, на которую опирается кронштейн 10, поворачиваясь в шарнире 11, установленном на стойке 12, размещенной на скате крыши 9. При достижении снегом и наледью некоторого критического веса посредством контактов 7 и микровыключателей 8 замыкается сеть соединяющая секции электронагревателя 1 с системой электропитания (на рисунке не показана). При работе нагревателя повышается температура воздуха внутри оболочки образованной из теплоизолирующего материала 2. Это обеспечивает удаление наледи как непосредственно в зоне стока, так и по всему желобу. Определенная инерционность остывания нагревателя 1 при размыкании цепи после удаления наледи и нагретый воздух внутри канала образованного теплоизолирующим материалом 2 создают промежуток времени для удаления дополнительного количества образовавшегося льда, что обеспечивает некоторый запас для увеличения веса водосточной трубы перед последующим включением электронагревателя.

Использование предлагаемой конструкции позволит автоматизировать удаление с водосточной трубы избыточного снежного покрова, часто служащего причиной ее преждевременного выхода из строя, а также снизит вероятность получения травм прохожими при падении оттаивающей массивной наледи. При этом расход электроэнергии строго минимизируется в соответствии с конкретными погодными условиями.

[1] Завражин Н.Н. Кровельные работы. М, Стройиздат, 1984, с. 204-206.

[2] Патент РФ №2226596, Водосточная система, МПК E04D 13/064, Опубликовано: 10.04.2004, Бюл. №10.

[3] Патент РФ №2158809, Водосточная система с электрическим подогревом, МПК E04D 13/064, Опубликовано: 10.11.2000, Бюл. №31.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям водосточных систем для крыш зданий. Сущность технического решения состоит в том, что энергоэффективная водосточная система включает водосточную трубу и электрические нагревательные элементы, причем электрические нагревательные элементы размещены под слоем теплоизолирующего материала, образующего единый канал. Водосточная труба не менее чем в двух местах по ее длине жестко соединена с кронштейнами, шарнирно установленными на стойках, закрепленных на скате крыши под покровным материалом и опирающимися на пружину растяжения-сжатия, при этом кронштейны со стороны, противоположной закрепленной на них водосточной трубе, снабжены микровыключателями с возможностью их взаимодействия с контактами системы электропитания, установленными со стороны покрывного материала. Микровыключатели соединены с нагревательными элементами, размещенными в водосточной трубе в оболочке из теплоизолирующего материала. Использование предлагаемой энергоэффективной водосточной системы позволяет автоматически отслеживать появление опасной нагрузки на трубе при выпадении осадков в виде снега или появления наледи. При этом размещение в водосточной трубе нагревательных элементов в оболочке из теплоизолирующего материала при разной величине электрической нагрузки позволяет удалять наледи и снежный покров при минимально возможном расходе электроэнергии. 2 ил.

Энергоэффективная водосточная система, включающая водосточную трубу и электрические нагревательные элементы, размещенные в ней под слоем теплоизолирующего материала, образующего единый канал, отличающаяся тем, что водосточная труба не менее чем в двух местах по своей длине жестко соединена с кронштейнами, которые шарнирно установлены на стойках, закрепленных на скате крыши, и опираются на пружину растяжения-сжатия, причем со стороны, противоположной закрепленной на них водосточной трубе, они снабжены микровыключателями с возможностью их взаимодействия с контактами системы электропитания, установленными со стороны покрывного материала, при этом микровыключатели соединены проводами с нагревательными элементами, размещенными в водосточной трубе в оболочке из теплоизолирующего материала.