комплекc для защиты зданий от образования льда в водостоках и наледи в виде сосулек на карнизах кровли

Формула изобретения

1. Комплекс для защиты зданий от образования льда в водостоках и наледи в виде сосулек на карнизах кровли, включающий в себя источники инфракрасного и лучевого СВЧ излучения, тепловые карбоновые ленты и тепловые петлевые кабели, отличающийся тем, что комплекс выполнен из агрегатов с общим электронным блоком управления, содержащим микрочип с программами функционирования системы и соединенной электрическими связями с дистанционным блоком управления, датчиками температуры и влажности, установленными на карнизе крыши и в горловинах водостоков и работает в автоматическом режиме.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что блок дистанционного включения и пульт дистанционного управления агрегатами выполнены на основе системы связи Bluetooth или Wi-Fi и последний находится у оператора или дежурного по зданию.

3. Комплекс по пп.1 и 2 отличающийся тем, что информация о функционировании системы и состоянии агрегатов передается на пульт дистанционного управления агрегатами.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области городского коммунального хозяйства и в, частности, для поддержания в зимний и весенний сезон карнизов кровли, выступающих элементов фасадов зданий, водостоках от образования льда в виде сосулек и наледи.

В настоящее время для предотвращения образования льда в водостоках и сосулек на карнизах кровли и других наледей, на выступающих элементах фасадов (карнизы, водостоки) вновь стоящихся элитных зданий наносят карбоновые греющие пленки. Выполнение работ по установке такой пленки требует высокой квалификации персонала и оправдано, в тех случаях, когда период эксплуатации кровли составляет не менее 20 лет. Учитывая, что основная масса зданий старого фонда северных городов требует постоянного ремонта, то широкое применение карбоновой пленки для защиты кровли с экономической точки зрения неоправданно. Кроме того, карбоновая пленка наносится только на ровные, неискривленные поверхности и не допускает использования в сложных конфигурациях, которые имеют место в местах стыков кровли и водостоков. Т.е. карбоновую пленку целесообразно использовать в ограниченных количествах, как вспомогательный элемент защитных от обледенения агрегатов и устройств. Для предотвращения замерзания водостоков, во вновь проектируемых зданиях, тепловые кабели, предусматривают изначально, размещая их внутри водостоков.

Качественные карбоновая пленка и тепловые кабели в основном производятся за рубежом, а стоимость их от 600 рублей и более за квадратный метр. Т.е. затраты на оснащение зданий такими системами весьма высока и позволительна при строительстве элитного жилья. Т.е. для снижения общей стоимости защиты здания от образования сосулек и наледи целесообразно их агрегатировать с другими устройствами, такими как обогреватели водостоков («тепловые зонтики») на основе газовых инфракрасных излучателей или СВЧ излучателей. См. заявку на изобретение автора Рыбкина А.П. «Устройство для предотвращения образование льда в водостоках и наледи в виде сосулек на карнизах кровли» от 30.11.2010 г. № 2010148985 (070753).

Наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения является заявка на изобретение № 2008151289 {067364) от 23.12.2008 г. под названием. «Способ для удаления льда и наледи на различных поверхностях». В основе предлагаемого комплекса лежит как непосредственное тепловое воздействие, так и воздействие инфракрасным и/или СВЧ излучением как с целью предотвращения ледяных образований так и растапливание уже образовавшегося льда.

Антиобледенительная система здания в виде комплекса устройств, состоящее из карбоновой обогревательной ленты, размещаемой по кромке кровли, петель из теплового кабеля, размещаемых в водостоках и стационарных блоков (в двух модификациях: первого на основе газового инфракрасного обогревателя, подсоединенного к газовой магистрали или газовому баллону и второго на основе источника микроволнового излучения). Блоки устанавливаются на кронштейнах над горловиной водостока или над участком кровли, на котором наиболее интенсивно образуется наледь. Указанные блоки, карбоновые ленты и петли из теплового кабеля подключены к управляющему блоку на основе микрочипа, где заложена программа функционирования и интегрирующего информацию от датчиков, влажности и температуры, размещаемых в разных точках кровли и водостоках. Антиобледенительная система здания управляется дистанционно и контролируется с пульта оператора здания и работает в автоматическом режиме по выбранным программам. Дистанционный включатель размещен в управляющем блоке автоматического устройства и выполнен на основе Blue-tooth или Wi-Fi.

Водосток во втором приборе одновременно использован как волновод, в этом случае отпадает необходимость в размещении в водостоке петли из теплового кабеля. На корпусах обогревающих блоков, размещаемых над водостоками установлены, светодиоды для визуального контроля состояния, видимые оператором с места своего управления.

Таким образом, предлагаемая антиобледенительная система, включающая в себя перечисленные выше приборы и устройства, предотвращает обледенение кровли по внешнему контуру здания, предотвращая образование опасных сосулек, нависающими над тротуарами и пешеходными дорожками в условиях интенсивного снегопада и таяния снега, угрожая падением на головы граждан.

Антиобледенительная система может быть выполнена как полностью, так и частично из указанных приборов в различном исполнении, так и различных модификациях и рассчитана на работу, как на газе, так и от электросети, что позволяет использовать тот или иной вариант исполнения с учетом от условий применения. Учитывая, что устройство на газе более простое и позволяет питать от газового баллона, делает ее более дешевой в эксплуатации и независимой от наличия внешнего источника энергии. Предлагаемые устройства не требует специального обслуживания, работают в автономном режиме.

На фигуре 1 и 2 изображены инфракрасный газовый нагреватель и СВЧ излучатель, где:

1. Излучатель.

2. Горловина водостока.

3. Край кровли.

4. Водосток.

5. Карбоновая лента.

6. Тепловой петлевой кабель.

7. Кронштейн.

8. Газовая магистраль.

9. Электрическая сеть.

10. Датчик температуры.

11. Датчик влажности.

12. Блок автоматического управления.

13. Блок дистанционного включения.

14. Микрочип.

15. СВЧ излучатель.

16. Пульт дистанционного управления.

17. Инфракрасный излучатель.

18. Кабель электропитания.

19. Светодиоды. Индикаторы состояния.

20. Газовый баллон.

На фигуре 1 изображена антиобледенительная система, состоящая из инфракрасного или СВЧ излучателя 1, устанавливаемых на кронштейнах 7 над горловиной водостока 2. Излучатель 1 соединен с источником энергии - газовой магистралью 8 или электрической сетью 9. Электронный блок автоматического управления 12 установлен на крыше, в защищенном от внешних воздействий месте. Датчики температуры 10 и влажности 11 размещены в различных точках на краях кровли 3 в водостоках 4. Электронный блок автоматического управления 12, содержит микрочип 14 с программой функционирования и интегрирует информацию, снимаемую с датчиков температуры 10 и влажности 11. На корпусах излучателей 1 установлены светодиоды 19, подключенные к электронному блоку автоматического управления 12. Блок дистанционного включения 13 соединен с электронным блоком автоматического управления 12. Блок дистанционного включения 13 и пульт дистанционного управления 16 выполнены на основе системы связи Blue-tooth или Wi-Fi и последний находится у оператора или дежурного по зданию.

Предлагаемый «комплекс для защиты зданий от образования льда в водостоках и наледи в виде сосулек на карнизах кровли» работает следующим образом: В период наступления холодного времени и выпадения обильных осадков в виде мокрого снега и интенсивного образования наледи и сосулек на крышах зданий оператор с пульта дистанционного управления 16 подает команду через блок дистанционного включения 13 на включение в работу антиобледенительной системы. Электронный блок автоматического управления 12 по программе заложенной в микрочипе 14, обрабатывая информацию в непрерывном режиме циклически включает агрегаты: обогреватели 1 инфракрасного или СВЧ излучения, карбоновые ленты 5 и тепловые петлевые кабели 6 в работу, поддерживая положительную температуру на карнизах и водостоках, давая возможность осадкам в виде жидкости стечь в канализационную систему.

Агрегаты антиобледенительной системы работают в импульсно-широтном режиме, при котором момент включения, и длительность включенного состояния, задается программой и определяется температурой, которая должна поддерживаться, и быть достаточной для нормального функционирования водостоков.

На фигуре 2 изображена схема связи и взаимодействия всех компонентов антиобледенительной системы, где нагревательные агрегаты: нагревательная карбоновая лента 5, альтернативные излучатели: инфракрасный излучатель 17 или СВЧ излучатель 15, расположенные над горловиной водостока 2, и тепловой кабель, размещаемый в водостоке 4, подсоединены к блоку автоматического управления 12. При использовании инфракрасного излучателя 17 он подсоединяется или к газовому баллону 20 или газовой магистрали 8. Датчики температуры 10 и влажности 11 могут размещаться в различных частях кровли и водостоков, и место размещения определяется как расчетным путем так имперически.

Антиобледенительная система работает следующим образом. С началом снегопада, когда датчики температуры и влажности дают сигналы о наступлении условий образования наледи и сосулек (с заданным температурным упреждением), включается подогрев кромок кровли 3 карбоновой лентой 5, одновременно начинают работать излучатели 1 над водостоками 2, и петли из термокабелей 6, расположенные в водостоках 4, поддерживая теплым канал стока воды с кромок кровли в канализационную сеть. В зависимости от интенсивности осадков из снега или переохлажденного дождя, блок автоматического управления, 12 по программам, заложенным в микрочипе 14, будет удерживать теплую зону достаточную, чтобы предотвратить образования сосулек и наледи на краях кровли в водостоках.

Антиобледенительная система может автономно работать в течение всего осеннего, зимнего и весеннего сезонов автономно, не требуя обслуживания, и только при необходимости, оператор или диспетчер могут дистанционно отключить систему при проведении ремонта или профилактики. На пульте дистанционного управления 16 будет постоянно отражаться информация о текущем режиме и состоянии исправности компонентов антиобледенительной системы

На корпусах излучателей устанавливаются светодиоды 19, видимые с площадки, на которой расположено здание, и позволяющие дежурному или оператору определить работоспособность антиобледенительной системы в целом визуально. В более сложных программах формируется обратная связь на блок дистанционного включения 13, с выдачей цифровых диагностических данных по всем агрегатам системы и текущего режима работы, с фиксацией результатов за заданный период.

Антиобледенительная система предложенного принципа, при минимальных энергетических затратах, создает барьер на границе кровли и основной массой снега лежащего на кровле, препятствуя образованию опасных сосулек в период интенсивного снеготаяния.

Наличие простой и хорошо зарекомендовавшей себя автоматики размещаемой в нагревательных приборах применяемых для подогрева водостоков обеспечивает надежность и полную безопасность и не требует вмешательства человека в период эксплуатации системы.