ТЕПЛОСЕТЬ

Полезная модель относится к строительству, а именно к теплоизоляционному блоку тепловых сетей.
Известна теплосеть (см. а.с. 1613785 МКИ F16L 59/00, Бюл. №46, 1990), включающая блок из теплоизоляционных плит с каналами для труб, причем трубопроводы установлены с опиранием на стенки каналов, выполненных треугольной или трапецеидальной формы поперечного сечения с уширениями направленными, вверх каналов, а на стенках в отдельных местах по длине канала выполнены выступы с гранями, параллельными стенкам канала для спирания трубопроводов, в днище блока по всей длине выполнены выемки, в верхней части блока выполнены выступы, соответствующие форме верхней части канала.
Недостатком данной теплосети является значительные теплопотери в окружающую среду из-за наличия контакта трубопроводов с наружной средой через конструкцию каналов.
Известна теплосеть (см. патент РФ 2182276 МПК F16L 59/00, 2002, Бюл. №13), включающая блок из теплоизоляционных плит с каналами для труб, причем трубопроводы установлены с опиранием на стенки каналов, выполненных треугольной или трапецеидальной формы поперечного сечения с уширениями направленными, вверх каналов, а на стенках в отдельных местах по длине канала выполнены выступы с гранями, параллельными стенкам канала для спирания трубопроводов, в днище блока по всей длине выполнены выемки, в верхней части блока выполнены выступы, соответствующие форме верхней части канала, при этом во внутренней полполости каналов вокруг трубопровода треугольной или трапецеидальной формы поперечного сечения предусмотрены в пределах выемок циклоидальные направляющие, а в пределах выступов - криволинейные винтообразные канавки, шов между верхней и нижней плитами герметизирован гибким трубопроводом, уложенным в пазах, образованных двумя полусферами.
Недостатком является энергоемкость строительства теплоизоляционного блока тепловой сети, обусловленная большими затратами на выполнение верхней плиты полностью из теплоизоляционного материала с обеспечением прочностных параметров с целью устранения теплопотерь в окружающую среду, что удорожает блок в целом.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение стоимости производства теплоизоляционных блоков тепловой сети с поддержанием теплозащиты в нормированных пределах по условиям эксплуатации путем выполнения верхней плиты не из сплошного материала, а из биматериала таким образом, что со стороны трубопроводов располагается теплоизоляционный высокостоимостной материал, а со стороны грунта, т.е. над теплоизоляционным материалом, располагается строительный материал, не являющийся столь высокостоимостным. При этом теплоизоляционные свойства конструкции, а именно биматериала, поддерживаются за счет определенного соотношения коэффициентов теплопроводности данной композиции материалов.
Технический результат достигается тем, что теплосеть включает блок из теплоизоляционных плит с каналами для труб, причем трубопроводы установлены с опиранием на стенки каналов, выполненных треугольной или трапецеидальной формы поперечного сечения с уширениями направленными, вверх каналов, а на стенках в отдельных местах по длине канала выполнены выступы с гранями, параллельными стенкам канала для спирания трубопроводов, в днище блока по всей длине выполнены выемки, в верхней части блока выполнены выступы, соответствующие форме верхней части канала, при этом во внутренней полполости каналов вокруг трубопровода треугольной или трапецеидальной формы поперечного сечения предусмотрены в пределах выемок циклоидальные направляющие, а в пределах выступов - криволинейные винтообразные канавки, шов между верхней и нижней плитами герметизирован гибким трубопроводом, уложенным в пазах, образованных двумя полусферами, при этом верхняя плита теплоизоляционного блока выполнена из биматериала, причем материал со стороны каналов для труб имеет коэффициент теплопроводности в 10÷12 раз ниже, чем коэффициент теплопроводности биматериала со стороны грунта.
На фиг.1 изображена теплосеть, общий вид; на фиг.2 - теплосеть, продольный разрез в месте образования жестких опор; на фиг.3 - циклоидальные направляющие; на фиг.4 - поверхности противоположно расположенных выступов с криволинейными винтообразными канавками, касательная которых имеет направление по ходу и против хода часовой стрелки; на фиг.5 - профиль верхней плиты теплоизоляционного блока, выполненной из биматериала.
Теплосеть включает теплоизоляционный блок, состоящий из верхней 1 и нижней 2 плит с каналами 3. На стенках каналов 3 выполнены выступы 4 с гранями, параллельными стенкам каналов 3. В днище нижней плиты 2 теплоизоляционного блока имеются сквозные вертикальные отверстия 5 цилиндрической формы.
Трубопроводы 6 установлены с опиранием на грани выступов 4 каналов 3. Нижняя плита 2 теплоизоляционного блока уложена на основание 7 из дренирующего материала. В днище нижней плиты 2 выполнены выемки 8 треугольной формы поперечного сечения, а на внутренней поверхности плиты 1 - выступы 9.
По длине теплоизоляционного блока выполнены жесткие опоры 10 в виде замоноличенных участков канала 3. Выполнение каналов 3 с наклонными стенками, имеющими выступы 4, параллельные стенкам канала 3, позволяет снивелировать трубопроводы 6 и обеспечить прерывистое касание трубопровода по длине канала 3 и, следовательно, отвод влаги с верхней и нижней частей канала 3 и трубопровода 6.
Выполнение каналов 3 треугольной или трапецеидальной формы в поперечном сечении позволяет укладывать в один и тот же канал по длине теплосети трубопроводы разных диаметров с обеспечением их фиксации выступами 4 на наклонных стенках без применения специальных опор и изменения конструкции плит теплосети.
На внутренней полости каналов 3 вокруг трубопровода 6 в пределах выемок 11 предусмотрены циклоидальные направляющие 12, а в пределах выступов 4 - криволинейные винтообразные канавки 13.
Шов между верхней 1 и нижней 2 плитами герметизирован гибким трубопроводом 14, уложенным в пазах 15, образованных двумя полусферами 16 и 17. Гибкий трубопровод 14 соединен с каналом 3 и имеет возможность подключения к источнику давления через запорные устройства (не показано).
Верхняя плита 1 выполнена из биматериала таким образом, что материал 18 представляет собой теплоизоляционную плиту, например из пенопласта на основе резольных фенолформальдегидных смол (см. ГОСТ 20916-87 марка 50 и 80 или 90, коэффициент теплопроводности в среднем  а материал 19 представляет собой железобетонную плиту (см. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети. Госстрой России. М., 2002, коэффициент теплопроводности около
В результате существенной разницы коэффициентов теплопроводности (в 10÷12 раз) возникают разные температурные градиенты в материалах 18 и 19 и на поверхности их соединения образуется дополнительная зона термического сопротивления, равносильная термическому сопротивлению материала 18 (см., например, Дмитриев, В.П. Биметаллы. Пермь. 1991, 369 с., ил.) В этом случае верхняя плита 1, выполненная из биматериала, обеспечивая нормативную защиту от тепловых потерь трубопроводов 6 в окружающую среду, например в грунт, обладает меньшей стоимостью, т.к. является композиционной (теплоизоляционный материал 18 и строительный материал 19) с теплоизоляционными свойствами равноценными верхней плите, изготовленной из сплошного теплоизоляционного материала.
Циклоидные направляющие ориентируют выделяемые трубопроводом тепловые потоки вдоль их длины, при этом, обтекая поверхность трубопроводов, тепловые потоки исключают поперечные течения в окружающую среду.
Криволинейные винтообразные канавки закручивают тепловые потоки во встречных направлениях вокруг трубопроводов и усиливают процесс их перемещения в канале, создавая тепловую завесу. Закрутка теплового потока вызывает выравнивание температурного перепада в канале.
Циркуляция теплового потока в канале исключает коррозию трубопроводов за счет улучшения микроклимата в каналах вследствие уноса вредных газовых соединений при помощи инфильтрации и эксфильтрации воздуха через неплотности в блоке.
Перемещение воздуха за счет этих явлений способствует возникновению аэродинамических сил, усиливающих циркуляцию тепловых потоков, омывающих трубопроводы, при этом циклоидальные направляющие и криволинейные винтообразные канавки интенсифицируют закрутку и циркуляцию тепловых потоков, уменьшая теплопотери в окружающую среду.
В сложных погодно-климатических условиях теплопотери могут быть снижены еще путем перепуска теплового потока по гибкому трубопроводу, уложенному в пазах, образованных двумя полусферами из верхних и нижних плит блока теплосети.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в сокращении себестоимости теплосети путем изготовления верхней плиты блока не из теплоизоляционных плит, а выполнением ее из биматериала таким образом, что коэффициент теплопроводности одно из материалов, выполняющего функцию теплоизолятора, значительно ниже, например, в 10÷12 раз, чем коэффициент теплопроводности другого материала, не выполняющего функцию теплозащиты, а являющегося прочностным элементом композиционной конструкции биматериала с меньшей ценой.