RU2560759C1

RU2560759C1 - Protection method of roofs of buildings against formation of icicles

Info

Publication number: RU2560759C1
Application number: RU2014124008/03A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Георгиевич Аристов; Евгений Александрович Коньков; Дмитрий Давидович Чернышев
Original assignee: Эдуард Георгиевич Аристов; Евгений Александрович Коньков; Дмитрий Давидович Чернышев
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2015-08-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: roof protection method involves fixation along the roof edge of tubular elements provided with air outlet holes and connected to an air duct via which air is supplied. Before air is supplied to the air duct, relative air humidity is decreased to 10-15% by means of a hygrostat made in the form of a leak tight box provided with an air outlet branch pipe, a labyrinth channel formed with a system of trays filled with moisture-absorbing material and an air intake branch pipe with a fan.

EFFECT: improved operating reliability of a roof.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и найдет применение при создании системы, предотвращающей образование сосулек по краю кровли.The invention relates to the field of construction and will find application in creating a system that prevents the formation of icicles along the edge of the roof.

Сущность проблемы состоит в том, что даже при отсутствии снега на крышах зданий в условиях высокой относительной влажности воздуха (более 90%) при температуре ниже 0°C начинается процесс образования сосулек за счет осаждения паров воды на поверхности центров кристаллизации. Это явление наиболее распространено в условиях приморского климата.The essence of the problem is that even in the absence of snow on the roofs of buildings in conditions of high relative humidity (more than 90%) at temperatures below 0 ° C, the process of formation of icicles begins due to the deposition of water vapor on the surface of crystallization centers. This phenomenon is most common in a coastal climate.

Известен способ защиты кровли от образования сосулек, включающий прокладку по контуру кровли системы трубопроводов, бойлер с нагревателем и циркуляционный насос, обеспечивающий циркуляцию горячей воды и обогрев кровли (патент Японии №2840576 В2, 9021215 А, МПК: E02D 13/00, публ. 24.12.1998 г.).There is a method of protecting the roof from the formation of icicles, including laying along the roof loop of the piping system, a boiler with a heater and a circulation pump for circulating hot water and heating the roof (Japanese Patent No. 2840576 B2, 9021215 A, IPC: E02D 13/00, publ. 24.12 .1998).

Недостатком этого способа является высокая стоимость оборудования и большие эксплуатационные затраты, связанные с расходованием энергоресурсов и обслуживанием обогревательной системы.The disadvantage of this method is the high cost of equipment and high operating costs associated with the expenditure of energy and maintenance of the heating system.

Известно антиобледенительное устройство для крыш, которое включает закрепленные по периметру кровли трубчатые нагревательные элементы, снабженные воздуховыпускными отверстиями. Эти нагревательные элементы подключены к транспортным воздуховодам, концы которых размещены в вентиляционных каналах зданий (патент РФ №2340746 С2, МПК: Ε02D 13/079, публ.10.12.2008 г.).Known anti-icing device for roofs, which includes fixed along the perimeter of the roof tubular heating elements provided with air outlet openings. These heating elements are connected to the transport ducts, the ends of which are placed in the ventilation ducts of the buildings (RF patent No. 2340746 C2, IPC: 02D 13/079, publ. 10.12.2008).

При работе этого устройства реализуется способ защиты кровли зданий от образования сосулек, основанный на использовании для обогрева кровли тепла воздуха, отводимого вентиляционной системой здания. Это техническое решение принято в качестве прототипа.During the operation of this device, a method of protecting the roof of buildings from the formation of icicles is implemented, based on the use of heat from the ventilation system of the building to heat the roof. This technical decision was made as a prototype.

Недостатком способа, реализуемого данным устройством, является узкий диапазон температур, в котором он может работать, и, как следствие, его низкая эффективность. Известно, что теплый воздух содержит в своем объеме больше влаги, чем холодный и при охлаждении выделяет избыток влаги в виде пара. В морозную погоду над выходом воздуха из вентиляционных каналов здания всегда наблюдаются клубы пара, образующегося вследствие охлаждения отводимого воздуха. Следует отметить, что сами оголовки вентиляционных каналов обрастают сосульками за счет конденсации этого пара. Такой же процесс будет наблюдаться при работе нагревательных элементов, то есть при понижении температуры воздуха у кромки крыши из теплого воздуха, поступающего из нагревательных элементов, будет конденсироваться пар, который, оседая в точках кристаллизации, формирует сосульки и способствует их дальнейшему росту.The disadvantage of the method implemented by this device is the narrow temperature range in which it can operate, and, as a result, its low efficiency. It is known that warm air contains more moisture in its volume than cold air and, when cooled, releases excess moisture in the form of steam. In frosty weather, above the air outlet from the ventilation ducts of the building, there are always puffs of steam generated due to cooling of the exhaust air. It should be noted that the ends of the ventilation ducts themselves are overgrown with icicles due to the condensation of this vapor. The same process will be observed during the operation of the heating elements, that is, when the air temperature at the edge of the roof decreases, the steam will condense from the warm air coming from the heating elements, which, when deposited at the crystallization points, forms icicles and contributes to their further growth.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты кровли зданий от образования сосулек.The purpose of the invention is to increase the efficiency of protecting the roof of buildings from the formation of icicles.

Эта цель достигается тем, что согласно известному способу защиты кровли зданий от образования сосулек, включающему закрепление по краю крыши трубчатых элементов, снабженных воздуховыпускными отверстиями и связанных с воздуховодом, по которому подают воздух, согласно изобретению относительную влажность воздуха перед подачей в воздуховод понижают до 10-15% с помощью гигростата, выполненного в виде герметичного корпуса, снабженного воздуховыпускным патрубком, лабиринтным каналом, образованным системой поддонов, заполненных влагопоглощающим материалом, и воздухозаборным патрубком с вентилятором.This goal is achieved by the fact that according to the known method of protecting the roof of buildings from the formation of icicles, including fixing along the edge of the roof of tubular elements equipped with air outlet openings and connected to the air duct, according to the invention, the relative air humidity is reduced to 10- before being fed into the air duct 15% using a hygrostat, made in the form of a sealed enclosure, equipped with an air outlet pipe, a labyrinth channel formed by a system of pallets filled with desiccant conductive material and an air intake pipe with a fan.

Новый технический результат достигается благодаря тому, что воздух проходит через лабиринт, образованный поддонами, где взаимодействует с влагопоглощающим материалом, при этом его относительная влажность снижается до 10-15%. Этот воздух выходит из отверстий трубчатого элемента, уменьшая влажность в зоне карниза, что предотвращает кристаллизацию льда в точках возможного образования сосулек.A new technical result is achieved due to the fact that air passes through a labyrinth formed by pallets, where it interacts with moisture-absorbing material, while its relative humidity is reduced to 10-15%. This air leaves the holes of the tubular element, reducing humidity in the area of the cornice, which prevents the crystallization of ice at the points of possible formation of icicles.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство включает трубчатый элемент 1 с отверстиями 2, закрепленный по краю крыши здания 3 и подключенный воздуховодом 4 к выпускному патрубку 5 герметичного корпуса гигростата 6 с крышкой 7, в котором установлены поддоны 8 образующие лабиринтный канал 9, в начале этого канала в корпус вмонтирован воздухозаборный патрубок 10, снабженный вентилятором 11. Поддоны 8 заполнены влагопоглощающим материалом, например хлористым литием.The device includes a tubular element 1 with holes 2, fixed along the edge of the roof of the building 3 and connected by an air duct 4 to the outlet pipe 5 of the sealed housing of the hygrostat 6 with a cover 7, in which pallets 8 are installed forming a labyrinth channel 9, at the beginning of this channel, an air intake pipe is mounted in the housing 10 provided with a fan 11. The trays 8 are filled with moisture-absorbing material, for example lithium chloride.

Предлагаемый способ защиты кровли зданий от образования сосулек осуществляют в следующей последовательности, при снижении температуры ниже 0°С и при относительной влажности воздуха более 90% возникает опасность образования сосулек за счет конденсации и последующей кристаллизации влаги, содержащейся в воздухе. В этих условиях для предотвращения образования сосулек включают вентилятор 11 и нагнетают холодный наружный воздух через патрубок 10 в корпус гигростата 6. Воздух проходит через лабиринтный канал 9, образованный поддонами 8, при этом он контактирует с хлористым литием, обладающим высокой гигроскопичностью. При температуре (-3)-(-8)°C наружный воздух с относительной влажностью 90% содержит порядка 4-5 г/м³ воды. Таким образом, удаление 3-4 г/м³ воды позволяет понизить влажность воздуха на выходе из патрубка 5 в воздуховод 4 до 10-15%. Этот воздух, проходя по трубчатому элементу 1, выходит через отверстия 2 и обдувает край крыши 3, обеспечивая снижение влажности в зоне возможного образования сосулек. Это приводит к предотвращению процесса конденсации влаги и кристаллизации льда с образованием сосулек.The proposed method of protecting the roof of buildings from the formation of icicles is carried out in the following sequence, when the temperature drops below 0 ° C and at a relative humidity of more than 90%, there is a risk of icicles forming due to condensation and subsequent crystallization of moisture contained in the air. Under these conditions, to prevent the formation of icicles, the fan 11 is turned on and cold external air is pumped through the pipe 10 into the body of the hygrostat 6. The air passes through the labyrinth channel 9 formed by pallets 8, while it is in contact with lithium chloride having high hygroscopicity. At a temperature of (-3) - (- 8) ° C, outside air with a relative humidity of 90% contains about 4-5 g / m ^{3 of} water. Thus, the removal of 3-4 g / m ^{3 of} water allows to lower the air humidity at the outlet of the pipe 5 in the duct 4 to 10-15%. This air, passing through the tubular element 1, leaves through the holes 2 and blows around the edge of the roof 3, providing a decrease in humidity in the zone of possible formation of icicles. This leads to the prevention of moisture condensation and ice crystallization with the formation of icicles.

При образовании сосулек при замерзании талой воды при таянии снега на кровле подача сухого холодного воздуха обеспечивает их удаление за счет процесса испарения льда в сухом воздухе (сублимации).When icicles form during freezing of melt water when snow melts on the roof, the supply of dry cold air ensures their removal due to the process of ice evaporation in dry air (sublimation).

При снижении гигроскопичности хлористого лития до уровня, не обеспечивающего впитывание требуемого объема влаги, крышку 7 снимают и поддоны 8 заменяют новыми, а удаленный влагопоглощающий материал подвергают сушке для повторного использования.When the hygroscopicity of lithium chloride is reduced to a level that does not absorb the required amount of moisture, the lid 7 is removed and the trays 8 are replaced with new ones, and the removed moisture-absorbing material is dried for reuse.

Таким образом, применение предложенного способа позволяет повысить эффективность защиты кровли зданий от образования сосулек как за счет конденсации влаги, так и таяния снега.Thus, the application of the proposed method can improve the efficiency of protecting the roof of buildings from the formation of icicles both due to moisture condensation and melting snow.

Claims

The method of protecting the roof of buildings from the formation of icicles, including fixing along the edge of the roof of tubular elements equipped with air outlet openings and connected to the air duct, through which air is supplied, characterized in that the relative air humidity is reduced to 10-15% before being fed into the air duct using a hygrostat, made in the form of a sealed enclosure equipped with an air outlet pipe, a labyrinth channel formed by a system of pallets filled with moisture-absorbing material, and an air intake pipe with a valve olator.