RU2498006C1 - Device to melt snow - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: coolant 8 is heated in a heat pump system of heat and cold supply 5, afterwards it is supplied into a pipeline 7, flowing through which it heats a site 6. After travelling through the entire pipeline the coolant is again supplied into the heat pump system of heat and cold supply for repeated heating. Thawed water produced on the surface of the site 6 is removed along a satellite pipeline 3 to moisten a soil massif 1. In summer time to prevent system outage it is possible to cool coolant in the heat pump system of heat and cold supply, so that when flowing along the pipeline it cools the site 6 below the dew point, and condensate is formed on it, to clean the site surface from dust and garbage.

EFFECT: higher device operational reliability.

2 dwg

Description

Устройство относится к области коммунального хозяйства, в частности к утилизации снега, собираемого в зимний период.The device relates to the field of public utilities, in particular to the disposal of snow collected in the winter.

Известны устройства для растапливания снега, в которых снег растапливается в специальном бункере за счет теплоты, выделяемой при сжигании природного газа (патент РФ №22669, Е01Н 5/00, 2001 г.). При эксплуатации подобных устройств снег собирают с улиц и свозя его к месту, где расположено устройство, талая вода обычно сливается в канализационные коллекторы.Known devices for melting snow, in which snow is melted in a special bunker due to the heat released during the combustion of natural gas (RF patent No. 22669, ЕНН 5/00, 2001). During the operation of such devices, snow is collected from the streets and brought to the place where the device is located, melt water usually drains into sewers.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является устройство, работающее по способу, описанному в изобретении к патенту РФ №2419704, Е01Н 5/10, включающему обогреваемую площадку, у поверхности которой уложены греющие трубы с циркулирующим по ним теплоносителем. Обогрев поверхности площадки и таяние расположенного на ней снега осуществляются за счет тепловой энергии, вырабатываемой теплонасосной системой теплохладоснабжения. В качестве источника низкопотенциального тепла используется атмосферный воздух, забираемый непосредственно с обогреваемой площадки. Это устройство имеет ряд недостатков, основными из которых являются низкий коэффициент преобразования энергии (КПЭ) при низких температурах атмосферного воздуха и отсутствие утилизации теплоты талой воды с поверхности площадки. Данные недостатки ограничивают эффективный процесс снеготаяния при отрицательных температурах атмосферного воздуха ниже минус 10°С, а следовательно уменьшается и экономическая эффективность процесса снеготаяния.Closest to the proposed invention, the technical solution is a device operating according to the method described in the invention to the patent of the Russian Federation No. 2419704, Е01Н 5/10, including a heated area, on the surface of which are laid heating pipes with a coolant circulating through them. The surface of the site is heated and the snow located on it is thawed due to the heat energy generated by the heat pump heat and cold supply system. The source of low-grade heat is atmospheric air taken directly from the heated area. This device has a number of disadvantages, the main of which are the low coefficient of energy conversion (KPI) at low atmospheric air temperatures and the lack of heat recovery of melt water from the surface of the site. These shortcomings limit the effective snow melting process at negative temperatures of atmospheric air below minus 10 ° С, and therefore the economic efficiency of the snow melting process also decreases.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу очистки дорог от снега и наледи зимой, растапливания собранного снега при низких температурах окружающего воздуха, а так же очистки дорог в летнее время, без использования теплоты сжигаемого газа.The present invention solves the technical problem of cleaning roads from snow and ice in winter, melting collected snow at low ambient temperatures, as well as cleaning roads in the summer, without using the heat of the combusted gas.

Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для таяния снега состоит из обогреваемой площадки у поверхности которой уложены греющие трубы с циркулирующим по ним теплоносителем, при этом обогрев поверхности площадки и таяние расположенного на ней снега осуществлены за счет тепловой энергии, вырабатываемой теплонасосной системой теплохладоснабжения, в качестве источника низкопотенциального тепла которой использован грунт поверхностных слоев Земли в комбинации с талой водой, теплота которой утилизируется, при этом охлажденная талая вода направляется на увлажнение грунтового массива, низкопотенциальная теплота которого используется.The stated technical problem is solved in that the device for melting snow consists of a heated area near the surface of which heating pipes are laid with a coolant circulating along them, while the surface of the site and the melting of the snow located on it are heated due to the heat energy generated by the heat pump heating and cooling system, as a source of low potential heat, which used the soil of the surface layers of the Earth in combination with melt water, the heat of which is utilized, while Melt-melt water is sent to moisten the soil mass, the low-grade heat of which is used.

При этом в зимнее время температурный режим обогреваемой площадки подобран из условия обеспечения на поверхности площадки слоя талой воды, в котором и происходит таяние снега, при этом избыточная талая вода удаляется с площадки через переливной клапан.At the same time, in winter, the temperature regime of the heated site is selected from the condition of providing a layer of melt water on the surface of the site, in which snow melts, and excess melt water is removed from the site through an overflow valve.

Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную техническую задачу, потому что работает за счет тепловой энергии, вырабатываемой теплонасосной системой теплохладоснабжения, в качестве источника низкопотенциального тепла которой используется теплота грунтового массива и избыточная талая вода, при этом система имеет применение не только в зимнее, но и в летнее время.The proposed device allows to solve the technical problem, because it works due to the thermal energy generated by the heat pump heat and cold supply system, the heat of the soil mass and excess melt water are used as a source of low potential heat, while the system is used not only in winter but also in summer time.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой представленной на фиг.1.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the scheme presented in figure 1.

В грунтовом массиве 1 расположен грунтовый теплообменник (термоскважина) 2, оснащенный трубопроводом-спутником 3. По грунтовому теплообменнику 2 обеспечена циркуляция теплоносителя 4, температурный режим которого обеспечивает вовлечение в процесс теплообмена скрытой теплоты фазовых переходов влаги, содержащейся в поровом пространстве грунтового массива 1 в жидком и парообразном состоянии. Низкопотенциальная тепловая энергия из грунтового теплообменника 2 с помощью теплоносителя 4 поступает в теплонасосную систему теплохладоснабжения 5, где за счет затрат внешней энергии ее температурный потенциал поднимается до уровня, достаточного для целей теплоснабжения площадки 6. Под площадкой 6 уложен трубопровод 7. Трубопровод заполнен теплоносителем 8, нагревающимся в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5.A soil heat exchanger (thermal well) 2, equipped with a satellite pipe 3, is located in the soil massif 1. A heat carrier 4 is circulated through the soil heat exchanger 2, the temperature regime of which ensures the latent heat of the phase transitions of moisture contained in the pore space of the soil mass 1 in the liquid is involved in the heat exchange and vaporous state. Low-potential heat energy from the soil heat exchanger 2 through the coolant 4 enters the heat pump heat-supply system 5, where due to external energy consumption its temperature potential rises to a level sufficient for the purpose of heat supply to the site 6. A pipeline is laid under the platform 6. The pipeline is filled with coolant 8, heated in the heat pump system of heat and cold supply 5.

Принцип работы предлагаемого изобретения состоит в следующем: теплоноситель 8 нагревается в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5, после чего подается в трубопровод 7, протекая по которому нагревает площадку 6. После прохождения всего трубопровода теплоноситель снова подается в теплонасосную систему теплохладоснабжения для повторного нагрева. Талая вода, образующаяся на поверхности площадки 6 удаляется по трубопроводу-спутнику 3 для увлажнения грунтового массива 1. В летнее время, чтобы система не простаивала, возможно охлаждение теплоносителя в теплонасосной системе теплохладоснабжения, так, чтобы при протекании по трубопроводу он охлаждал площадку 6 ниже точки росы и на ней образовывался конденсат, для очистки поверхности площадки от пыли и мусора.The principle of operation of the present invention is as follows: the heat carrier 8 is heated in a heat pump heat-supply system 5, after which it is supplied to a pipe 7, flowing through which heats the pad 6. After passing through the entire pipeline, the heat carrier is again supplied to the heat pump heat-supply system for re-heating. Melt water generated on the surface of the site 6 is removed through a satellite pipe 3 to moisten the soil mass 1. In summer, so that the system does not stand idle, it is possible to cool the coolant in the heat pump heat supply system, so that when it flows through the pipeline it will cool the site 6 below the point dew and condensation formed on it to clean the surface of the site from dust and debris.

В отличии от прототипа, предлагаемое изобретение обеспечивает таяние снега при очень низких температурах окружающего воздуха, а также использует в качестве источника низкопотенциального тепла грунт поверхностных слоев Земли в комбинации с талой водой.Unlike the prototype, the present invention provides snow melting at very low ambient temperatures, and also uses the soil of the surface layers of the Earth in combination with melt water as a source of low potential heat.

Claims (1)

Устройство для таяния снега, характеризующееся тем, что оно имеет расположенный в грунтовом массиве грунтовый теплообменник, оснащенный трубопроводом-спутником и служащий для обеспечения циркуляции теплоносителя, отличающееся тем, что температурный режим теплоносителя обеспечивается вовлечением в процесс теплообмена скрытой теплоты фазовых переходов влаги, содержащейся в поровом пространстве грунтового массива в жидком и парообразном состоянии, включающее в себя теплонасосную систему теплохладоснабжения, сообщенную с грунтовым теплообменником, обогреваемую площадку и уложенный под нее трубопровод, заполненный теплоносителем, нагревающимся в теплонасосной системе теплохладоснабжения, причем теплоноситель после прохождения через уложенный под площадкой трубопровод поступает в теплонасосную систему теплохладоснабжения для повторного нагрева, а талая вода, образующаяся на поверхности площадки, утилизируется посредством трубопровода-спутника для увлажнения грунтового массива. A device for melting snow, characterized in that it has a soil heat exchanger located in the soil massif, equipped with a satellite pipe and serving to provide coolant circulation, characterized in that the temperature regime of the coolant is ensured by involving the latent heat of the phase transitions of moisture contained in the pore into the heat exchange process the space of the soil massif in a liquid and vapor state, including a heat pump system of heat and cold supply, in communication with the ground the heat exchanger, the heated site and the pipeline laid under it, filled with the heat carrier heated in the heat pump heat and cold supply system, and the heat carrier, after passing through the pipe laid under the site, enters the heat pump heat and cold supply system for reheating, and the melt water generated on the surface of the site is disposed of through satellite to moisten the soil mass.

Images