УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАЛЕДИ И СОСУЛЕК

Полезная модель относится к области строительства и эксплуатации зданий и сооружений и может быть использована в качестве антиобледенительного устройства для защиты и предотвращения образования на кромках крыши наледи и сосулек.
Известна антиобледенительное устройство крыши здания и сооружения, содержащее антиобледенительное покрытие, нижний край которого опирается на нижнюю кромку кровли и свисает вниз, смонтированные в нижней части кровли водоотводящие желоба, на поверхности которых установлен верхний край антиобледенительного покрытия, при этом в образованном пространстве между антиобледенительным покрытием и кровлей установлены источники генерации колебаний, а внутренняя поверхность водоотводящих желобов и прилегающая к ним поверхность кровли покрыта антиобледенительным материалом (патент RU 2283930  С1, опубликовано 20.09.2006г.).
Одним из недостатков известного антиобледенительного устройства крыши является ненадежная работа устройства в целом, и неудовлетворительно высокая вероятность образования наледи на нижней кромке крыши, связанные с ненадежностью источника генерации колебаний (пьезоэлементов, магнитострикционных элементов, электромагнитов), и, соответственно, необходимостью его замены, ремонта и сложностью всей конструкции в целом.
Известно также устройство для защиты крыши здания и сооружения от образования наледи и сосулек, содержащее водоотводящий желоб, антиобледенительное покрытие, установленное вдоль нижней кромки кровли с напуском вниз и закрепленное между нижней кромкой кровли и верхней кромкой водоотводящего желоба, нагревательный кабель, установленный под антиобледенительным покрытием на верхней кромке водоотводящего желоба (патент RU 2310727 С1, опубликовано 20.11.2007г.).
Общим недостатком известных устройств является неудовлетворительные эксплуатационные характеристики, приводящие к образованию наледи и связанные с размещением самих антиобледенительных устройств (покрытий, водоотводящих желобов) на поверхности крыши, а не под ней или под кромкой, поскольку создает препятствия для движения капель на кровле. Неудовлетворительные эксплуатационные характеристики известных устройств обусловлены и взаимным расположением покрытий, желобов и нагревательных элементов – покрытия закреплены на верхних кромках желобов или покрывают их внутренние поверхности, нагревательный элемент установлен на верхней кромке желоба и т.д. В случае использования волнообразной кровли затрудняется установка известных антиобледенительных устройств.
В качестве наиболее близкого технического решения заявляемой полезной модели выбрано устройство для предотвращения образования сосулек на кромке кровли и других участках крыш, содержащее водосточный желоб, электрический нагревательный кабель, металлическую подложку (планку) с пазами, при этом нагревательный кабель уложен в пазах подложки, планка размещена в водосточных желобах на кровле или вдоль нижней кромки кровли под свесом кровли закреплена скобами, причем желоба расположены на кровле зигзагообразно, причем планка имеет две части – одну, располагающуюся под кровлей, вторую - выступающую за пределы кромки кровли, имеющую на свободном конце сгиб (патент RU 108062 U1, опубликовано 10.09.2011г.).
Недостатком ближайшего аналога, как и известных устройств для предотвращения образования наледи и сосулек, является неудовлетворительные эксплуатационные характеристики, связанные с возможностью образования наледи в пространстве между желобом и расположенной вдоль нижней кромки кровли металлической планкой с нагревательными элементами, что приводит к необходимости длительной работы нагревательного элемента и большому расходу электроэнергии.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание устройства для предотвращения образования наледи и сосулек для конструкций крыш, в которых используются водоотводящие желоба, которое лишено недостатков известных аналогов и позволяет повысить эффективность борьбы с образованием наледи и сосулек.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в исключении (снижение вероятности) образования наледи и сосулек на выступающих деталях крыш и фасадов зданий и сооружений.
Технический результат достигается тем, что устройство для предотвращения образования наледи и сосулек, содержащее водосточный желоб, расположенные вдоль нижней кромки кровли металлическую планку и нагревательный элемент, при этом планка имеет две части – первую, располагающуюся под кровлей, вторую - выступающую за пределы кромки кровли, имеющую на свободном конце сгиб, согласно полезной модели водосточный желоб расположен вдоль нижней кромки кровли, планка дополнительно содержит третью часть, расположенную за сгибом второй планки, причем образуемый сгибом внутренний угол между второй и третьей частями планки является тупым, первая часть планки расположена под кровлей на обрешетке кровли, а третья часть планки на свободном конце имеет загиб, выполненный с возможностью соприкосновения с водосточным желобом, а внутри загиба расположен нагревательный элемент.
При этом согласно полезной модели образуемый сгибом внутренний угол может принимать значения от 90° до 180° .
При этом согласно полезной модели третья часть планки может быть расположена отвесно.
При этом согласно полезной модели загиб на конце третье части планки может быть выполнен в сторону от кровли.
При этом согласно полезной модели нагревательный элемент может быть расположен в металлической трубе.
При этом согласно полезной модели планка может быть выполнена перфорированной.
При этом согласно полезной модели перфорация может быть расположена вдоль одной из сторон планки.
При этом согласно полезной модели планка может быть выполнена с постепенным увеличением ширины.
Настоящая полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1-3), пример выполнения устройства для предотвращения образования наледи и сосулек на которых, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата.
На фигуре 1 представлен схема устройства кровли и устройства для предотвращения образования  наледи и сосулек, на фиг. 2 представлено заявляемое устройство отдельно, на фиг. 3 представлено изображение планки.
Согласно полезной модели устройство содержит расположенные вдоль нижней кромки кровли 1 металлическую планку 2 и нагревательный элемент 3 (фиг. 1). Планка 1 имеет три части 4, 5, 6 (фиг. 2).  Первая часть 4 располагается под кровлей 1 на ее обрешетке 7, вторая часть 5 выступает за пределы кромки кровли 1. На свободном конце вторая часть 5 имеет сгиб 8, после которого располагается третья часть 6 (фиг. 1, 2). Образуемый сгибом 8 внутренний угол α между второй частью 5 и третьей частью 6 планки 2 является тупым, т.е. принимает значения от 90° до 180°. Третья часть планки может быть расположена отвесно, т.е. свисающей вниз с крыши здания.
Третья часть планки 6 на свободном конце имеет загиб 9, внутри которого расположен нагревательный элемент 3. Загиб 9 не дает воде растекается по желобу. Загиб 9 может быть выполнен в сторону от кровли (фиг. 1). В целях защиты от окружающей среды нагревательный элемент 3 (например, кабель) может быть уложен в металлическую тонкостенную трубу, а затем в загиб 9.
Заявляемое устройство содержит также водосточный желоб 10, расположенный вдоль нижней кромки кровли 1 (фиг. 1). Загиб 9 планки 2 выполнен с возможностью соприкосновения с желобом 10.
Планка 2 может быть выполнена перфорированной, причем перфорационные отверстия 11 могут быть расположены вдоль одной из сторон планки 2, например, вдоль стороны, располагающейся вдоль кромки кровли 1 (фиг. 3). Планка 2 также может быть выполнена с постепенным увеличением ширины в соответствии с изменяющимся уклоном желоба 10 (фиг. 3).
Наличие в устройстве части, которая свисает вниз, т.е. расположена под тупым углом к частям планки, являющимся продолжением свеса кровли, обуславливает более эффективную антиобледенительную защиту здания, поскольку не дает сосулькам и наледи скапливаться на самой планке за счет формы и расположения ее третьей части под тупым углом и скапливаться в желобе, а загиб планки не дает воде растекаться по желобу. При большом количестве осадков вода попадает в загиб планки, затем в отверстия и переливается через край загиба в желоб, не нарушая его работы.
Заявляемое сливное устройство работает следующим образом.
Наледь образуется в нижнем загибе 9 планки 2, где проложен кабель 3. Тепло от кабеля 3 непосредственно попадет на наледь. В качестве кабеля 3 можно использовать быстронагреваемый по всей длине кабель. Нагревательный элемент 3 достаточно включать кратковременно (от 10 до 30 минут в зависимости от климатической зоны, вида кабеля и т.д.), с интервалом в несколько часов (≈12 часов).
На нагревательный элемент 3 подается напряжение, после чего поверхность нагрева - выступающая часть 5  и свисающая часть 6 планки 2 достигает температуры, превышающей температуру окружающего воздуха. Далее тепло контактным способом передается на остальную поверхность металлической планки 2, а от нее на кровельное покрытие крыши. Под воздействием тепла снег начинает таять и сползать на край карниза и далее на часть 5 планки 2, на которой полностью тает и стекает вниз по части 6 в виде капель в загиб 9, а далее к воронке водостока.