Устройство для предотвращения обледенения кромки кровли и образования сосулек

Полезная модель относится к устройствам предотвращения обледенения кромок крыш зданий и образования сосулек, а также к области строительства зданий, подземных сооружений, эксплуатации аэродромов, автомобильных дорог и мостов. Технический результат - повышение коэффициента теплопередачи к зонам испарения тепловых труб, повышение экологической безопасности устройства. Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известное устройство для предотвращения обледенения кромки кровли и образования сосулек, содержащее нагреватель кровли, выполненный в виде тепловых труб, покрытых слоем теплоизоляции, зоны испарения и зоны конденсации испарения, при этом зоны испарения закреплена под водостоками и желобами крыши, особенность заключается в том, что зоны испарения расположены в зонах коллекторов тепловых сетей, вертикальные участки тепловых труб закреплены в коробах совместно с трубами подачи горячей воды пользователям, а в местах, где тепловые трубы соприкосновения в нижней части водостоков и желобов, а также в зоне испарения - теплоизоляция отсутствует, а в качестве теплоносителя использована вода, помещенная в тепловые трубы с вакуумом, обеспечивающем кипение воды при 15-25 градусов C, каждые две тепловые трубы в центре между желобами соединены герметично между собой так, что угол наклона между ними составляет 160 плюс-минус 5 градусов, что обеспечивает слив воды - теплоносителя в зону испарения.

Полезная модель относится к устройствам предотвращения обледенения кромок крыш зданий и образования сосулек, а также к области строительства зданий, подземных сооружений, эксплуатации аэродромов, автомобильных дорог и мостов.

Наиболее близким по технической сути (прототипом) к заявляемому устройству является устройство для предотвращения обледенения кромки крыши и образования сосулек, содержащее нагреватель кровли, выполненный в виде тепловых труб, зоны испарения, зоны конденсации закрепляются под водостоками и желобами крыши (см. патент РФ 2237220, МПК⁷ F24F 5/00, 2004 г.).

Недостатком известного устройства-прототипа является выбор зоны испарения тепловых труб, установленных в вентиляционном канале. Коэффициент теплопередачи от вытяжного воздуха к внешней цилиндрической поверхности зоны испарения тепловой трубы незначительный, что обуславливает низкую эффективность функционирования тепловых труб. Кроме того, в вентиляционном канале большие потери теплоты, полученные от вытяжного воздуха, на участке тепловой трубы между зонами испарения и конденсации. Не указан в патенте-прототипе вид теплоносителя, используемый в тепловой трубе. Можно предположить, что им является фреон или нашатырь, наносящие вред экологии в случае возникновения утечек.

Данные недостатки ставят задачу повышения эффективности тепловых труб, используемых для предотвращения образования сосулек, путем:

- повышения коэффициента теплопередачи к зонам испарения тепловых труб;

- зоны испарения необходимо расположить в зонах коллекторов тепловых сетей, вертикальные участки тепловых труб закрепить в коробах совместно с трубами подачи горячей воды пользователям;

- в качестве теплоносителя использовать воду, помещенную в тепловые трубы с вакуумом, обеспечивающую кипение воды при 15-25 градусов C.

Технический результат - повышение коэффициента теплопередачи к зонам испарения тепловых труб, повышение экологической безопасности устройства.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известное устройство для предотвращения обледенения кромки кровли и образования сосулек, содержащее нагреватель кровли, выполненный в виде тепловых труб, покрытых слоем теплоизоляции, зоны испарения и зоны конденсации испарения, при этом зоны испарения распложена под водостоками и желобами крыши, особенность заключается в том, что зоны испарения расположены в зонах коллекторов тепловых сетей, вертикальные участки тепловых труб закреплены в коробах совместно с трубами подачи горячей воды пользователям, а в местах, где тепловые трубы соприкосновения в нижней части водостоков и желобов, а также в зоне испарения - теплоизоляция отсутствует, а в качестве теплоносителя использована вода, помещенная в тепловые трубы с вакуумом, обеспечивающем кипение воды при 15-25 градусов С, каждые две тепловые трубы в центре между желобами соединены герметично между собой так, что угол наклона между ними составляет 160 плюс-минус 5 градусов, что обеспечивает слив воды - теплоносителя в зону испарения.

На чертежах представлено: на фиг. - 1 изображено устройство для предотвращения обледенения кромки кровли и образования сосулек, вид спереди; на фиг.2 - сопряжение тепловой трубы с крышей сооружения, сечение 1-1; на фиг.3 - расположение тепловых труб в зоне теплотрассы, сечение 2-2; на фиг.4 - расположение тепловых труб, в аксонометрии.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Устройство (фиг.1, 2, 3, 4) для предотвращения обледенения кромки кровли 1 и образования сосулек, содержащее нагреватель кровли 1, выполненный в виде тепловых труб 2, покрытых слоем теплоизоляции 3, зона испарения 4 и зона конденсации 5, при этом зона конденсации 5 расположена под водостоками 6 и желобами 7 крыши 1, особенность заключается в том, что зона испарения 4 расположена в зонах коллекторов тепловых сетей, вертикальные участки тепловых труб 2 закреплены в коробах совместно с трубами подачи горячей воды пользователям (коробы, в которых установлены трубы подачи горячей воды пользователям на фиг. условно не показаны), а в местах, где тепловые трубы 2 соприкосновения в нижней части водостоков 6 и желобов 7, а также в зоне испарения - теплоизоляция 3 отсутствует, а в качестве теплоносителя 8 использована вода, помещенная в тепловые трубы 2 с вакуумом, обеспечивающие кипение воды при 15-25 градусов С, каждые две тепловые трубы 2 в центре между водостоками 7 соединены герметично между собой так, что угол наклона между ними составляет 160 плюс-минус 5 градусов, что обеспечивает слив воды - теплоносителя 8 в зону испарения 5.

Устройство работает следующим образом.

Тепловые трубы 2 примыкают к теплотрассе - зоне испарения 4, где теплоноситель 8 (вода) испаряется (в зоне испарения 4 теплоизоляция 3 отсутствует). Тепловые трубы 2 обладают высоким коэффициентом теплопередачи, незначительным аэродинамическим сопротивлением. Теплота из зоны испарения 4 поступает в зону конденсации 5 через тепловые трубы 2, проходящие в коробах, в которых установлены трубы подачи горячей воды пользователям (коробы, в которых установлены трубы подачи горячей воды пользователям на фиг. условно не показаны). В зоне конденсации 5, где передается участкам крыши 1 (водостокам 6 и желобам 7 путем теплопроводности и конвекции). Это обеспечивает таяние льда, наледи, сосулек, сток талой воды. Угол наклона между тепловыми трубами 2, установленным под крышей зданий (в области водостоков 6 и желобов 7) составляет 160 плюс-минус 5 градусов, что позволяет осущетвить слив воды - теплоносителя 8 в зону испарения 5.

Устройство для предотвращения обледенения кромки кровли и образования сосулек, содержащее нагреватель кровли, выполненный в виде тепловых труб, покрытых слоем теплоизоляции, зоны испарения и зоны конденсации, при этом зоны конденсации расположены под водостоками и желобами крыши, отличающееся тем, что зоны испарения расположены в зонах коллекторов тепловых сетей, вертикальные участки тепловых труб закреплены в коробах совместно с трубами подачи горячей воды пользователям, а в местах, где тепловые трубы соприкасаются в нижней части водостоков и желобов - теплоизоляция отсутствует, а в качестве теплоносителя использована вода, помещенная в тепловые трубы с вакуумом, обеспечивающем кипение воды при 15-25°С, каждые две тепловые трубы в центре между желобами соединены герметично между собой так, что угол наклона между ними составляет 160±5 градусов, что обеспечивает слив воды-теплоносителя в зону испарения.