СИСТЕМА ПОДОГРЕВА КРОВЛИ ЗДАНИЯ

Решение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления снега и/или льда с кровли здания.
Известные устройства предназначены для удаления сосулек с кровли здания, и их можно разделить на две группы: перемещаемые по крыше и устанавливаемые стационарно.
Основными недостатками перемещаемых устройств для удаления сосулек с кровли здания являются трудоемкость и повышенная угроза безопасности работающего независимо от конструкции устройства (патент РФ на изобретение №2215857, кл. E04D 13/076, опубл. 10.11.2003).
Указанного недостатка лишены устройства для удаления сосулек с кровли здания, устанавливаемые стационарно с креплением на стене или карнизе здания.
Известно устройство для удаления сосулек, в котором предусмотрена система из блоков и двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на углах стен здания. К концам рычагов прикреплены тросы, натянутые вдоль кровли. Короткие концы рычагов соединены дополнительными тросами с источником механического возмущения, например дверями. Система рычагов, блоков и тросов позволяет использовать механические усилия при открывании дверей для воздействия на сосульки. Известное устройство обеспечивает отрыв и сброс с крыши уже сформированных сосулек за счет механической энергии (авторское свидетельство РФ на изобретение №775268, кл. E04D 13/06, опубл. 30.10.1980).
Недостатком указанного устройства является непроизвольное удаление сосулек, что может привести к травмам людей, находящихся в данное время около здания.
Известно устройство для удаления сосулек со свесов кровли здания, включающее сбивающий орган, трос перемещения сбивающего органа, систему поворотных блоков и снабженное направляющей, закрепленной на стене здания вдоль кровли, выполненной в виде трубы и играющей роль несущей (патент РФ на изобретение №2209905, кл. E04D 13/076, опубл. 10.08.2003).
Недостатком указанного устройства является сложность конструкции, высокая вероятность обледенения троса перемещения сбивающего органа и направляющей, что может привести к прекращению работы устройства.
Известно устройство для удаления льда с карнизов крыш зданий и сооружений, включающее источник механических импульсов и взаимодействующий с ним упругий элемент в виде волновода из металлических профилей, закрепленных вдоль карниза крыши (патент РФ на изобретение №2169245, кл. E04D 13/00, опубл. 20.06.2001).
Известно устройство для удаления сосулек с кровли здания, которое содержит источник механических колебаний, выполненный в виде электрического привода вращения, и взаимодействующий с ним гибкий волновод, состоящий из корпуса, выполненного в виде гибкой трубки, и металлического троса, проходящего с возможностью вращения через внутреннее отверстие корпуса по всей его длине (патент РФ на изобретение №2452830, кл. E04D 13/076, опубл. 10.06.2012).
Последнее изобретение можно принять за наиболее близкое решение, включающее рабочий орган, взаимодействующий с кровлей здания.
Ограничением данного изобретения является то, что оно достаточно трудоемко в изготовлении и монтаже устройства.
Технический результат предлагаемого решения заключается в снижении трудоемкости изготовления и монтажа устройства.
Система предназначена для таяния снега, предотвращения образования льда, снижения снеговой нагрузки при сильных снегопадах при температурах окружающего воздуха в пределах от +5°C до -15°C, а также подогрева эксплуатируемых кровель преимущественно при температурах окружающего воздуха в пределах от -5°C до +20°C. В наиболее холодных регионах также возможно использование предлагаемой системы.
Предлагается сеть трубопроводов диаметром от 8 мм расположенных, как в конструкции кровли, так и на самой кровле или в водосточных трубопроводах и желобах, по которым циркулирует нагретая рабочая жидкость (теплоноситель), которая имеет положительную температуру от +5 до +100°С, в зависимости от необходимой нагрузки.
На фиг.1, 2 изображена предлагаемая система, цифрами обозначено: 1 - источник тепла, 2 - магистральный трубопровод, 3 - распределительный узел, 4 - сеть трубопроводов, 5 - насос.Непринципиально, какая крыша обслуживается системой - плоская или скатная (фиг.1).
Конструкция кровли закладывается обычно архитектором при разработке проектной документации, раздела АР (архитектурные решения), а трубопроводы встраиваются в конструкцию в зависимости от состава и условий эксплуатации конкретной кровли, для чего выполняются все необходимые расчеты и производится разработка проекта.
Расстояние между трубопроводами может составлять от нескольких мм до 500 мм - зависит от тепловой нагрузки, которая рассчитывается при разработке проекта, и конструкции кровли.
Возможно подключение сети трубопроводов к центральной или локальной системе отопления.
Перспективно использование готовых модулей с трубопроводами, покрывающих, например, площадь 1000×1000 мм.
В качестве рабочей жидкости применяется любой известный теплоноситель, с температурой замерзания ниже расчетной минимальной для конкретного региона, в котором система применяется.
Система может быть подключена к любому известному источнику тепла, предназначенному для нагрева рабочей жидкости (например: котлы на газовом, жидком и твердом топливе, электрические нагреватели, теплообменные устройства и т.п).
Принцип действия.
Рабочая жидкость (теплоноситель) нагревается (получает энергию) в любом возможном источнике тепла (1), будь то тепло получаемое через теплообменник, например, от систем центрального теплоснабжения, либо от котла, работающего от электричества, на газообразном, жидком или твердом топливе.
Далее по магистральным трубопроводам (2) рабочая жидкость поступает в распределительный узел (3), например, коллектор, откуда распределяется по трубопроводам системы подогрева кровли (4).
Нагретая рабочая жидкость двигается по трубопроводам системы подогрева кровли (4) и отдает накопленную тепловую энергию, через стенки трубопроводов, далее к конструкциям кровли, от которых происходит нагрев поверхности или накопившегося снега и/или образовавшегося льда.
После чего охлажденный теплоноситель поступает к источнику тепла (1) через распределительный узел (3), по магистральным трубопроводам (4).
Циркуляция теплоносителя в системе осуществляется за счет насоса (5).
Система циркуляции рабочей среды является замкнутой.
При достаточном нагреве снег и/или лед переходит из твердого агрегатного состояния в жидкое, после чего стекает или испаряется в зависимости от условий эксплуатации.