АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Антиобледенительная система относится к теплотехнике, а именно к устройствам для предотвращения образования сосулек на кромках кровли, карнизах, воронках водосточных труб, а также для предотвращения образования льда в водосточных желобах, лотках и на любых других участках крыш жилых и нежилых зданий, ангаров, заводских цехов и т.д.
Известна антиобледенительная система для сбивания сосулек и льда электромагнитными импульсами (журнал «Строительная орбита», №1, 2007 г.)
Недостатками этой системы является большая опасность для людей и техники при падении сбитых сосулек, а также большие затраты энергии при дроблении льда, т.е. низкая экономическая эффективность системы. Кроме того, на верхних этажах людей беспокоит шум при работе системы.
Наиболее близким техническим решением является антиобледенительная система, содержащая электрический нагревательный кабель (журнал «Стройка», №42, 2002 г.).
Недостатками известного технического решения является низкая эффективность передачи тепла от нагревательных кабелей ко льду и снегу на кровле, в водосточных желобах, лотках и т.д., т.к. вокруг кабелей в снегу или на льду образуются лишь узкие каналы для протекания воды, при этом около кабелей возникают пустоты, что ведет к их перегреву (особенно на кромках кровли) и снижению надежности системы. Кроме того, из-за дискретного расположения греющих элементов малого диаметра (кабелей) на кровле подвод тепла оказывается существенно неоднородным и неэффективным, при этом нагревательные кабели ничем не защищены от влияния внешних условий (солнце, ветер, дождь, летающий мусор и т.д.). Кроме того, необходимость многочисленных креплений нагревательных кабелей усложняет систему и делает ее громоздкой при монтаже и эксплуатации. Наконец, известная система черезвычайно сложна при применении для кровель с идущими вниз гофрами.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности антиобледенительной системы, расширение области применения и снижение затрат на монтаж и эксплуатацию системы.
Задача решается за счет того, что антиобледенительная система, содержащая электрический нагревательный кабель, снабжена металлической подложкой, имеющей по крайней мере один паз, при этом нагревательный кабель уложен в этом пазу с касанием по крайней мере части его стенки. Паз может быть образован двумя буртиками на поверхности подложки. Кроме того, на поверхности подложки может быть выполнен по крайней мере один выступ, а паз расположен в этом выступе с противоположной стороны поверхности подложки. Подложка может быть выполнена в виде плоской пластины с образованием термополки. Кроме того, подложка может быть выполнена с угловым профилем поперечного сечения.
Технический эффект, обеспечиваемый данной антиобледенительной системой, заключается в повышении надежности системы, расширении области ее применения и снижении затрат на монтаж и эксплуатацию системы за счет повышения эффективности передачи тепла от нагревательных кабелей к кровле и ее кромке, ко льду и снегу в водосточных желобах, лотках и т.д., что обеспечивается равномерной передачей теплового потока от нагревательных кабелей сначала к высокотеплопроводной металлической (как правило, из алюминиевого сплава) подложке, имеющей поперечный размер, много больший чем у кабеля, и затем от подложки по всей ее ширине и длине также равномерно - к нагреваемому объекту (см. выше). Нагревательный кабель вследствие хорошего контакта с подложкой s пазу не перегревается, при этом подложка легко может быть закреплена на кромке любой кровли (плоской, гофрированной и т.д.), в водосточных желобах на крыше и уложена в лотки. Нагревательный кабель внутри паза надежно защищен от внешних механических воздействий и погодных условий.
На фиг.1 показан общий вид антиобледенительной системы на крыше с кровлей из жести, с водосточными желобами и трубами; на фиг.2 - сечение по АА фиг.1; на фиг.3 - поперечное сечение подложки в виде плоской пластины с буртиками, образующими пазы; на фиг.4 - то же, с выступами, имеющими пазы; на фиг.5 - поперечное сечение подложки с угловым профилем; на фиг.6 - фрагмент кровли с гофрами и с подложкой на ее кромке; на фиг.7 - вид А фиг.6; на фиг.8 - то же, на крыше с лотком.
Антиобледенительная система содержит металлические (например из алюминиевого сплава) плоскую и угловую подложки 1 и 2 соответственно с нагревательными кабелями 3 на них (фиг.1, 2). Плоская подложка 1 расположена под кромкой кровли 4 и закреплена с помощью скоб 5, а угловая подложка 2 - в водосточном желобе 6 (фиг.1, 2). В водосточных трубах 7, имеющих воронки 8, также установлены нагревательные кабели 3 (фиг.1). Водосточные трубы 7 размещены на стене здания 9 (фиг.1, 2).
Плоская подложка 1 может быть выполнена в виде пластины 10 с двумя парами буртиков 11, образующих пазы 12, в которых уложены нагревательные кабели 3 (фиг.3). Эта конструкция образует термополку 13. Другой вариант плоской подложки 1 - пластина 14 с выступами 15, в которых выполнены пазы 16 с нагревательными кабелями 3 (фиг.4), это термополка 17. Для размещения в водосточных желобах 6 подложка 2 выполнена с угловым профилем, образованном пластинами 18 и 19 с буртиками 11, пазами 12 и нагревательными кабелями 3 (фиг.5). На крышах с кровлей 20, имеющей гофры 21, термополка 13 установлена под кромкой кровли 20, с выводом ее участка за торец 22 кровли 20 (фиг.6, 7). Термополка 13 может быть закреплена на кромке кровли 4 с помощью скоб 5, расположенных вдоль кромки кровли 4 с некоторым шагом (обычно - несколько метров). На зданиях с лотком 23 (под любой крышей) термополки 13 могут быть уложены в дотки 23 нагревательными кабелями 3 вниз (фиг.8). Термополки 13 и 14 по длине могут состоять из секций длиной до 10 м, образуя, если необходимо, суммарную длину в несколько сотен метров.
Все нагревательные кабели 3 на термополках 13, 14, в угловых подложках 2, в водосточных желобах 6 и трубах 7 подключены к источнику электрического напряжения через систему автоматики, имеющую датчики температуры воздуха на крыше (не показаны). Все вместе образует автоматизированную систему предотвращения образования наледей и сосулек (АСПОНС).
Антиобледенительная система работает следующим образом. Электрическое напряжение на термополки 13 (14), кабели 3 в водосточных трубах 7 и угловых подложках 2 подается только тогда, когда создаются условия для образования наледей и сосулек. Например, когда после оттепели температура воздуха переходит с плюса на минус (например с +3 градусов до -5 градусов).
При выходе температуры воздуха за этот интервал электрическое напряжение отключается, т.к. наледи и сосульки уже не могут образоваться и без нагрева термополок 13, 14 и т.д. Внутри этого интервала температуры (назовем его рабочим) текущая по крышам 4, 20 и др, и в водосточных трубах 7 вода не может замерзнуть, т.е. образовать наледи и сосульки, даже при отрицательных температурах воздуха, т.к. в это время все термополки 13 (14), подложки 2 и кабели в водосточных трубах 7 - теплые, при этом водосточные желоба 6, воронки 8 и трубы 7 работают так же, как, например, летом во время дождя - по ним так же свободно стекает вода. Наличие высокотеплопроводных подложек 1 и 2 обеспечивает эффективную и быструю передачу тепла от кабелей 3 к окружающей среде (снег, лед, вода, двухфазная смесь).
Закрепление термополок 13 (14) на кромках любых кровель весьма просто, т.к. эти термополки обладают хорошей жесткостью и могут крепится скобами 5 (на кровлях 4) или непосредственно к нижней части свеса кровель, имеющих гофры 21 или плоский отгиб вниз, причем точки крепления могут быть расположены редко (с шагом порядка нескольких метров) ввиду жесткости термополок 13 (14) и, как следствие, - отсутствия их прогиба на участках между точками крепления.
Кабели 3 в термополках 13 (14) защищены от механических и атмосферных воздействий, что также повышает безопасность и надежность антиобледенительной системы. Укладка кабелей 3 в пазы 12 (16) - простая технологическая операция. Испытания АСПОНС проводились на многих офисных и промышленных зданиях.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает полное отсутствие сосулек и нежелательных наледей на любых крышах любых зданий и является в то же время экономичным и удобным при монтаже Аллюминевые профили изготавливаются на металлургических комбинатах в России в любых количествах и относительно невысокой стоимости.