УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СКАПЛИВАНИЯ СНЕГА И ОБРАЗОВАНИЯ ЛЬДА НА ТРОТУАРАХ И ДОРОГАХ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к коммунальному хозяйству и может быть использована, в частности, для предотвращения скапливания снега и образования льда на тротуарах и дорогах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен (патент РФ 2419704) способ очистки дорог, заключающийся в обустройстве обогреваемой площадки, 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 использован атмосферный воздух, забираемый непосредственно с обогреваемой площадки.
Недостатками этого решения являются неудобства, связанные с необходимостью ожидать накопления количества снега, достаточного для применения уборочной и погрузочной техники, относительно большие энергозатраты, связанные с необходимостью погрузки снега на транспортное средство и доставки на обогреваемую площадку, загрязнение окружающей среды выхлопными газами при погрузке и транспортировке снега, а также относительно большое время таяния большого количества накапливаемого снега.
Известно (патент РФ 156102) многослойное покрытие для нагрева поверхностей, содержащее трубчатый проводник теплоносителя, выполненный из гибкого материала, установленный между нижним и верхним слоями, выполненными из гибкого материала, верхний слой покрытия выполнен из резиновой крошки с полимерным связующим. Данное покрытие предлагается для предотвращения образования сугробов, сосулек, предотвращения обледенения тротуаров, лестничных площадок, крыш зданий.
Недостатком этого решения является необходимость использования нескольких слоев покрытия, что существенно удорожает решение и затрудняет его использование в условиях постоянной интенсивной механической нагрузки (тротуары, дороги).
Известен (патент РФ 2480554) способ уборки снега с проезжей части, заключающийся в том, что на поверхность разделительной полосы проезжей части прямолинейно укладывают термокабель и прикрывают конец и начало его щитом, между которым и термокабелем формируют зазор, при этом часть щита выдвигают за край снежного сугроба и подключают термокабель к источнику тока. Тепло, исходящее от термокабеля, растапливает снег.
Недостатком этого решения является узкая область применения - растапливание выпавшего на проезжую часть снега, и необходимость использования электрического кабеля, что сопряжено со значительными затратами и не безопасно.
Известен (патент РФ 2267237) регулируемый кабельный нагреватель. Согласно этому решению, регулируемый кабельный нагреватель содержит регулятор, соединительные провода, соединительные муфты и нагревательный кабель, концы которого через соединительные муфты подключены к первым концам соединительных проводов, а вторые концы соединительных проводов подключены к регулятору. Нагревательный кабель содержит дополнительную жилу из электропроводного материала, а оболочка кабеля выполнена из материала с температурно-зависимыми электрофизическими свойствами. Концы дополнительной жилы подключены к регулятору. Предлагается встраивать данное устройство в строительные конструкции и использовать для обогрева помещений, поверхности тротуаров, стадионов, кровли зданий и т.д.
Недостатком этого решения является необходимость использования электрического кабеля, что сопряжено со значительными затратами и не безопасно.
Известно (патент РФ 224556) устройство для защиты покрытий аэродромов, автомобильных дорог и мостов от обледенений, включающее трубчатый регистр, расположенный в полотне покрытия, рекуперативный теплообменник, водозаборную скважину, оснащенную погружным насосом и водоводами, "холодную" нагнетательную скважину, расположенную ниже по течению подземных вод относительно водозаборной скважины, и снабженное "теплой" нагнетательной скважиной, расположенной на одной прямой линии с "холодной" нагнетательной и водозаборной скважинами и выше по течению подземных вод относительно водозаборной скважины на расстоянии, равном пути, проходимом подземными водами за полгода, при этом "холодная" нагнетательная скважина расположена относительно водозаборной скважины на расстоянии не менее суммы радиусов их влияния.
Недостатком данного решения является зависимость системы от непрерывного электроснабжения водозаборной и нагнетательной скважин: в случае их остановки при низких температурах воздуха вся система приходит в негодность, а непрерывно циркулировавшая вода замерзает. Кроме того, данное решение энергозатратно, поскольку требуют задействования мощных насосных систем.
Известен (патент РФ 2300611) способ предотвращения образования снега, сосулек и защиты от обледенения, содержащий газожидкостную и/или водожидкостную систему теплообменных аппаратов, циркуляционного насоса и систему нагревательных пластиковых труб, которая уложена во всех местах, где необходимо, трубы заполнены незамерзающей жидкостью, которая непрерывно циркулирует по контуру системы под действием циркуляционного насоса и проходит через газожидкостную и/или водожидкостную систему теплообменных аппаратов, нагрев которых обеспечивается благодаря их расположению в системах вентиляции зданий, подземных сооружений или в трубах уходящих дымовых газов котельных или путем расположения в системе отопления и/или горячего водоснабжения.
Недостатком этого решения является необходимость использования комплекса сложного дорогостоящего оборудования, а также использование дорогостоящей и не безопасной для окружающей среды незамерзающей жидкости.
Прототипом является способ и устройство переработки снега по месту его выпадения (патент РФ 2096554), заключающийся в растапливании снега и полном испарении образовавшейся влаги с помощью источника тепла, проходящего под покрытием проезжей части городских дорог и тротуаров, при этом в качестве носителя тепла используют атмосферный воздух, который нагревают до температуры 99-105°С и пропускают его под покрытием.
Недостатками прототипа являются: 1) способ нацелен на растапливание уже выпавшего снега, в связи с чем выдвигается требование к температуре теплоносителя - порядка 100 градусов Цельсия; 2) соответственно, источник тепла для реализации данного способа должен быть достаточно мощным, 3) при этом, согласно описанию RU 2096554, в качестве источника тепла предлагается использовать тепло горных пород на достаточной глубине, для чего предлагается бурить скважину достаточной глубины.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей заявленной полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является более эффективное предотвращение скапливания снега и образования льда на тротуарах и дорогах при меньших затратах.
Задача решается с помощью уложенных под тротуарную плитку или под дорожное покрытие содержащих отверстия труб, подключенных к, по меньшей мере, одному воздухонагнетателю, доставляющего теплый воздух из подземных коммуникационных коллекторов в содержащие отверстия трубы. Наличие отверстий позволяет более эффективно осуществлять подачу тепла под поверхность тротуарной плитки или дорожного покрытия для предотвращения скапливания снега и образования льда.
В частном случае реализации заявленного технического решения трубы могут быть выполнены из, например, поливинилхлорида, например, из полипропилена, например, из полиуретана, например, из политетрафторэтилена, например, из полиэтилена, например, из полиэтилентерефталата, например, из нержавеющей стали.
В частном случае реализации заявленного технического решения трубы могут быть выполнены с гладкой поверхностью или с гофрированной поверхностью.
В частном случае реализации заявленного технического решения трубы могут быть выполнены с отверстиями диаметром, например, например, не более 0,5 мм.
В частном случае реализации заявленного технического решения трубы могут быть заложены непосредственно под тротуарную плитку или под дорожное покрытие.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлена общая схема заявленного устройства.
На Фиг. 2 показан пример укладки трубы устройства.
Основные обозначения на чертежах:
1 - тротуарная плитка
2 - пластиковая труба
3 - воздухонагнетатель
4 - коммуникационный коллектор
5 - грунт
6 - заглушка
7 - датчик снега
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Устройство (см. Фиг. 1) включает, по меньшей мере, одну уложенную непосредственно под тротуарную плитку (1) пластиковую трубу (2), подключенную к, по меньшей мере, одному воздухонагнетателю (3), доставляющего теплый воздух из подземных коммуникационных коллекторов (4). Может использоваться, например, типовая, используемая в быту в качестве дренажной, гофрированная труба из поливинилхлорида (ПВХ) диаметром, например, порядка 50-60 мм. Труба уложена в грунт (5) непосредственно под тротуарными плитками, и снабжена отверстиями диаметром не более 0,5 мм. Данный размер отверстий оптимален, т.к обеспечивает эффективный теплообмен, и при этом вероятность проникновения грунтовых вод внутрь полости трубы минимальна. Один конец трубы закрыт заглушкой (6), другой конец трубы присоединен к снабженному, например, электродвигателем, воздухонагнетелю, осуществляющего подачу в пластиковую трубу воздуха, нагнетаемого из присоединенного к нагнетателю коммуникационного коллектора. Коммуникационные коллекторы, проложенные для, например, обеспечения электроснабжения, водоснабжения и т.п., в типичных случаях проложены на глубине от 1,5 до 3 метров. Благодаря глубине пролегания и технологическому назначению (обеспечение пролегания электрификационных или водопроводных путей), воздух в коллекторах всегда положительной температуры, порядка 10-20 градусов Цельсия.
Устройство эксплуатируется следующим образом. При возникновении необходимости обеспечить таяние снега и/или предотвращения образования льда на поверхности тротуарной плитки, включается двигатель воздухонагнетателя, и осуществляется нагнетание теплого воздуха из внутренней полости коммуникационного коллектора, присоединенного к воздухонагнетателю, во внутреннюю полость трубы, проложенной непосредственно под тротуарной плиткой. Труба снабжена отверстиями, благодаря которым максимально достижимо эффективно осуществляется теплообмен с тротуарной плиткой. Благодаря теплообмену тротуарная плитка постоянно получает тепло, достаточное для таяния снега и предотвращения образования льда на поверхности тротуара. В случае необходимости, возможно дополнительно использовать нагревательные тэны в местах подачи воздуха.
В зависимости от размеров участка тротуара, подлежащего воздействию заявленного устройства, возможны различные варианты укладки трубы устройства и формы этой трубы. В простейшем случае труба может укладываться прямолинейно под тротуарной плиткой и включать расположенный под уклоном сегмент, присоединенный к воздухонагнетателю. Альтернативно, при необходимости, труба может укладываться под плиткой в толще грунта волнообразно, зигзагами и т.п. - пример возможной укладки представлен на Фиг. 2.
Возможны различные режимы эксплуатации заявленного устройства. Например, устройство может эксплуатироваться сообразно краткосрочным прогнозам метеообстановки - в течение всего периода предполагаемого выпадения осадков в виде снега или мокрого снега или снега с дождем и т.п. Альтернативно, заявленное устройство может дополнительно снабжаться по меньшей мере одним датчиком снега (7), присоединенным к воздухонагнетателю, и запускающим работу заявленного устройства при появлении снега на поверхности тротуара.
Аналогичным образом осуществляется эксплуатация заявленного устройства для таяния снега и/или предотвращения образования льда на дорожном покрытии.
Хотя предшествующее описание и чертежи представляют предпочтительные варианты осуществления заявленного технического решения, однако различные добавления, модификации и замены могут быть сделаны в нем без отхода от сущности и объема настоящего решения, как определяется в предлагаемой формуле полезной модели. Заявленное техническое решение может быть воплощено в других конкретных формах, конструкциях, компоновках, пропорциях, и с другими элементами и компонентами, без отхода от сущности и объема его существенных особенностей. Заявленное техническое решение может быть использовано со многими модификациями конструкции, компоновки пропорций, материалов и компонентов, или иначе используемыми при практическом использовании заявленного технического решения, которые индивидуально адаптируются для конкретных условий и рабочих требований без отхода от принципов заявленной полезной модели. Поэтому раскрытые в настоящее время варианты осуществления должны рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные, но не ограничивающие. Сущность и объем заявленного технического решения определяется прилагаемой формулой полезной модели и не ограничивается предшествующим описанием.