Антиобледенительная система для металлических скатных крыш. (Варианты).
Описание изобретения.
Изобретение относится к области строительства, эксплуатации зданий и сооружений различного назначения, а так же движимых конструкций, и транспортных средств, в том числе надводных и подводных судов, летательных и космических аппаратов. Предпочтительно применение заявленного изобретения в жилых домах на основных улицах крупных городов, расположенных в климатических зонах благоприятных для образования наледи и сосулек на карнизах крыш в зимнее время года. Заявленное изобретение может быть применено в домах частного сектора, причём в предложенных вариантах имеется способ позволяющий применить водяное отопление, допускающее замерзание теплоносителя (воды) отопительных приборов, без потери функциональных свойств при последующем оттаивании теплоносителя. Данная функция позволяет отказаться от дорогостоящих и экологически небезопасных теплоносителей на основе антифризов.
Из уровня техники известны способы и устройства, предназначенные для осуществления подобных, заявленному изобретению, целей. См. Патенты на изобретения - 2381339, 2244790, 2375529, 2301311, 2301310, 2237785, заявки на изобретения 2006142209, 2006120092, 2003127983, 2002129214, свидетельства на полезную модель 97153, 10751, 23450.
Все вышеперечисленные источники информации, различные по своему принципу осуществления, объединяет одно общее условие: отсутствие в достижении поставленной цели такого простого действия как прогрев чердачного помещения до температур позволяющих растопить снег и наледь на крыше за счёт высокой теплопроводности материала крыши.
Данное обстоятельство позволяет утверждать, что заявленное изобретение имеет новизну и изобретательский уровень, поскольку наличие такого количества информации из уровня техники не натолкнуло изобретателей и специалистов эксплуатационников на мысль о том что, в уровне техники существуют примеры заявленного изобретения, полностью исключающие проблему, на решение которой нацелены вышеперечисленные источники информации.
Например: из уровня техники известно устройство- салон автомобиля. Как известно автомобиль эксплуатируется в условиях аналогичных условиям здания, которое подвержено образованию наледи и сосулек в соответствующий период времени.
Если, например, к салону автомобиля применить способ предотвращения наледи и сосулек для зданий, то есть попытаться снизить теплопроводность крыши и остекления салона, путём нанесения на них теплоизолирующих составов или подобных им материалов, то при длительном продолжении эксперимента при подведении минимума тепла, на салоне автомобиля (крыше), появится и наледь и сосульки.
Однако в реальной жизни такого не происходит, так как теплоизоляция салона автомобиля имеет тенденцию комплексной защиты салона от осадков, прежде всего, и шума падающих капель дождя. Здесь цели добиться полной шумоизоляции и теплоизоляции не ставилось, так как в данном случае дорожный шум является полезным источником информации для водителя транспортного средства общего назначения. К тому же, поскольку автомобиль является источником тепла, которое в тепловом выражении имеет значительный профицит в тепловом балансе эксплуатации, проблема обледенения большей части салона решилась сама собой.
Так, при обледенении лобового стекла, теоретически достаточно прогреть салон до соответствующей температуры, за время соответствующее полному оттаиванию элементов салона.
Причем направление потоков теплого воздуха значительно ускоряет процесс оттаивания, что в случае с автомобилем играет существенную роль.
В здании же, направление потоков воздуха в места наибольшего скопления наледи сопряжено с большими материальными затратами, однако здание в отличие от автомобиля и не нуждается в экстренном избавлении от наледи.
Другим примером наличия в уровне техники способов аналогичных поставленным целям заявленного изобретения, является наличие зданий упрощенной конструкций ангарного типа, в том числе и с вертикальными стенами. Подобное сооружение возводится по схеме исключающей устройство чердачного помещения. В связи с этим обстоятельством и проблема образования наледи и сосулек не возникает при условии периодического отапливания помещения ангара. Теплый воздух, поднимаясь вверх, отдаёт тепло материалу крыши, в результате чего снег и лёд тает, превращаясь в воду. Таким образом, проблема образования наледи в данном случае решается за счет увеличения расхода тепла.
Однако современные жилые здания с металлическими скатными крышами своей конструкцией мало напоминают ангар.
Отсюда становится заметным явное техническое противоречие применению для решения проблемы образования наледи и сосулек способом эффективным для ангара. Для разрешения технического противоречия, как известно должно быть экспертам Патентного ведомства, требуется изобретательский уровень.
Поскольку обогревать чердачное помещение дело энергозатратное, в виду высокой теплопроводности материала крыши, то одним простым решением поставленную задачу не решить, по причине наличия большого количества переменных факторов.
Так, к примеру, если греть крышу постоянно, не взирая на 30 градусный мороз, количество наледи не только не уменьшится, но и может значительно увеличиться, за счёт влаги, конденсированной из окружающей среды.
При температуре наружного воздуха менее низкой температуры, можно добиться высокой эффективности в решении проблемы удаления наледи, однако это грозит высокой степенью сосулькоборазования, так как будет происходить подпитка талой водой карниза крыши, где эффективность прогрева минимальна, поскольку эта часть крыши не составляет объём чердачного помещения.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что эффективней всего вариант обогрева чердачного помещения при нулевой и чуть выше температуре воздуха окружающей среды.
Однако при такой температуре существует возможность потерять контроль над ситуацией и, в лучшем случае, природа сама решит проблему, или проблема только усугубиться. Второй вариант происходит намного чаще, так как первый воспринимается людьми как должное, особенно если люди эти, ещё и обладают должностными полномочиями в части организации работ по решению данной проблемы.
Похоже, что техническое противоречие заводит в тупик.
Приходится подключать изобретательский уровень и попытаться решить проблему с привлечением известных технических решений, применив часть из них по другому назначению.
Вариант 1.
Известен способ, суть которого изложена в Патенте 2244790.
Недостаток данного способа заключается в том что, размещая антиобледенительное покрытие в указанной зоне (ближе к свесу крыши) эффективность снижается, так как в данной зоне нет подогрева от чердачного помещения, и поступающие со стороны конька крыши массы талой воды имеют возможность снова превратиться в лёд.
Таким образом, определена цель заявленного изобретения в данном варианте и Патент 2244790, как наиболее близкий аналог заявленному изобретению, принимается за прототип.
Цель заявленного изобретения, исключить недостатки прототипа.
Для достижения поставленной цели предлагается размещать антиобледенительное покрытие в части крыши максимально удалённой от края крыши, то есть ближе к коньку, являющимся самой верхней частью крыши.
Осуществление изобретения по данному варианту.
Поскольку тёплый воздух в чердачном помещении поднимается вверх, то верхняя часть крыши нагревается сильней остальных частей. В то же время, снег в этой части крыши тает в первую очередь, так как там всегда теплей и снег к тому же может быть сдут ветром вниз, в том числе и в зону образования наледи, которая располагается ближе к краю крыши, особенно если имеется водонаправляющий желоб или лоток. Именно в этом месте чаще всего происходят протечки крыши, так как образуется застойная зона из за образования наледи. Эффективность теплоизоляционного материала в данном случае сводится на нет, и единственным достоинством его, можно считать гидроизоляционные свойства, которые и правда могут здесь оказаться уместными, однако, в общем, расположение в данной зоне антиобледенительного покрытия, едва ли не является основной причиной образования наледи.
Следует учитывать ещё и то обстоятельство, что антиобледенительное покрытие теоретически может предохранить от тепла, поступающего, так сказать, из чердака, но от тепла окружающей среды оно защитить не может по определению. С учётом того, что солнечное тепло достаточно эффективно прогревает элементы крыши, антиобледенительное покрытие здесь явно саботирует процесс избавления от наледи и снега, снижая теплопроводность выступающих из наледи и снега элементов, имеющих высокую теплопроводность.
Антиобледенительное покрытие, размещенное по сути заявленного изобретения, позволяет в холодное время не пропускать тепло в атмосферу, тем самым, поддерживая температуру в чердачном помещении выше, чем она была бы при его отсутствии.
Признак " размещение антиобледенительного покрытия (теплоизоляция) в зоне расположенной как можно дальше от края крыши" является существенным и напрямую влияет на достижение технического результата заявленного изобретения.
На эффективность использования солнечного тепла размещение антиобледенительного покрытия по сути изобретения практически не влияет, так как при малейшем появлении солнца эта часть крыши уже лишена снега, а наледи там просто не бывает.
Таким образом, новизна заявленного изобретения заключается в применении известного способа по другому назначению.
Предназначалось для теплоизоляции в одном месте, а применяется для теплоизоляции в другом месте, причём перемена места расположения напрямую влияет на технический результат, улучшая его, естественно. Промышленная применимость по данному варианту заявленного изобретения очевидна.
Таким образом, в заявленном изобретении присутствуют все критерии патентоспособности.
Вариант 2.
Первый вариант заявленного изобретения недостаточно совершенен, так как основан на предположении что погодные условия будут благоприятствовать достижению технического результата. Надеяться на помощь природы простительно лишь поэтам-мечтателям.
А ну как погода начнёт менять температуру за неделю с + 5до - 35,
Такое бывало в Санкт-Петербурге не раз.
Отопление на чердаке здания может не выдержать низких температур и выйти из строя, разморозив весь дом. Учитывая редкость таких низких температур вряд ли целесообразно применять меры по теплоизоляции чердачного помещения здания, да и сделать это будет непросто, так как основным достоинством в деле противодействия образованию наледи и сосулек на крыше как раз и является высокая теплопроводность материала крыши. Также нецелесообразно применять схему водяного отопления чердака построенную на принципе включения- выключения по обводной схеме в виду её сложности и ненадежности. Существует реальная опасность по ошибке человека или автоматики разморозить здание в самый мороз.
Снова вырисовывается техническое противоречие, для разрешения которого требуется изобретательский уровень, причём достаточно высокого. Похоже, что в таком деле без него - никуда. Требуется применить такую схему обогрева, которая бы работала линейно, то есть, теплоноситель водяного отопления проходил бы по приборам отопления без остановки (полнопроточная схема), но вместе с тем отбор тепла для обогрева чердака осуществлялся бы в тот момент, когда это было бы целесообразно.
Из уровня техники известно техническое решение, (заявка на изобретение 2003127983), которое выбирается в качестве прототипа, как наиболее близкий аналог заявленного изобретения.
Недостатком прототипа является необходимость применения впускного и выпускного вентилей, а также необходимость пропуска теплоносителя через водоподогреватель, или применение теплоносителя с низкой температурой замерзания. П. 4.по п.1, и п. 5. по п.4. вышеуказанного источника.
Цель заявленного изобретения, исключение недостатков прототипа.
Для достижения поставленной цели предлагается применить схему полнопроточного водяного отопления чердачного помещения (чердака), предпочтительно от общей сети отопительной системы водяного отопления здания. Для осуществления отопления чердачного помещения с целью противодействия образования на крыше здания наледи и сосулек, производится включение функции отопительных приборов путём выключения теплоизолирующих устройств установленных на отопительных приборах чердачного помещения.
Осуществление способа заявленного по варианту 2.
Чердачное помещение оснащается отопительными приборами, работающими по полнопроточной схеме в общей отопительной системе здания. Производительность отопительных приборов устанавливается на основе расчётных параметров, учитывающих объём помещения, причём для достижения технического результата предпочтительно, некоторое превышение расхода тепла, чтобы обеспечить интенсивность подогрева крыши и сократить время цикла обогрева чердака, поскольку высокая теплопроводность крыши предполагает высокий уровень расхода тепла.
Цикл проведения очистки крыши от наледи, снега, и сосулек состоит из ряда последовательных действий:
1. Необходимость расчёта времени приведения в действие системы очистки крыши.
Для этого, прежде всего, оценивается погодный фактор. Очевидно, что при низких температурах греть крышу бессмысленно и даже вредно, так как велика вероятность согнать талую воду на край крыши, где она снова замерзнет, образуя наледь.
2. Приводить в действие систему очистки необходимо при температуре воздуха окружающей среды в момент, когда прекращается выпадение снега. Снег выпадает, как правило, при температуре воздуха 0 - +5 градусов.
Поскольку система отопления большинства зданий не имеет регулировки подачи тепла в квартиры, при такой температуре в квартирах устанавливается высокая температура, вынуждая жильцов открывать форточки и выпускать излишнее тепло на улицу.
Таким образом, обнаруживается избыток тепловой энергии, которую можно использовать для целей очистки крыши от снега и наледи.
Происходит это перераспределение тепловой энергии почти бесплатно, так как отопление оплачивается по среднему тарифу и в момент оттепели происходит лишь перенаправление потока тепловой энергии на более важные цели.
Механизм перераспределения устроен следующим образом: на чердаке здания устанавливаются тепловые приборы типа батарей отопления для квартир. При верхней разводке отопительной системы данная операция не составляет особых проблем.
Указанные батареи оснащаются теплоизолирующими раздвижными (или подъёмными) экранами типа скорлупы грецкого ореха, соответствующие пространственной форме батареи отопительного прибора.
При необходимости отопления чердака теплоизолирующие экраны разводятся, или поднимаются, посредством ручного или иного привода сообщая батареи с воздухом помещения чердака. Для прекращения отопления экраны сводятся, тем самым, выполняя свою основную функцию - теплоизоляционную.
Поскольку подобная схема достаточно проста в реализации, имеется возможность оснастить ей отопительные приборы в квартирах. В этом случае жильцы могут оперативно регулировать температуру в своих домах в соответствии со своими потребностями, и представлением о комфортном микроклимате жилья. Поскольку регулировка подачи тепла может быть осуществлена только в сторону понижения температуры при массовом оснащении квартир подобными экранами можно значительно снизить расход тепловой энергии в целом. Поскольку применение тепловых экранов на батареях в квартирах формально находится в прямой связи с заявленным изобретением, так как "неразрывно связано с заявленным изобретением" имеется возможность испросить патент на указанный способ регулировки температуры линейным способом, в рамках данной заявки.
Необходимо отметить, что на цели очистки крыши от снега и наледи по сути заявленного изобретения, тепловой энергии затрачивается незначительное количество, так как чердачные помещения, как правило, не имеют излишних объёмов. Кроме того, количество снега на многоэтажных зданиях ограничено площадью крыши, и значительно сокращается за счёт сдувания ветром, и естественного испарения.
Вариант 3.
Из уровня техники известны способы противодействия разрушению отопительных приборов в результате изменения теплоносителем агрегатного состояния. (Замерзания воды, например). Известно решение на основе Патента 2237785.
Недостатком данного способа является, прежде всего, невозможность оперативного расконсервирования, так как возможностью для этого является только подвод тепла снаружи.
Поскольку по данному патенту предполагается использование трубопровода, в том числе и при низких температурах воздуха, было бы логичным посчитать, что наличие теплоизоляции при эксплуатации просто необходимо. Именно это логичное предположение определяет трудности расконсервации трубопровода для возвращения ему функциональных возможностей, поскольку подвод тепла через теплоизолирующее покрытие занятие достаточно неэффективное и трудноосуществимое.
Таким образом, определён основной недостаток ближайшего аналога заявленного изобретения, который принимается за прототип.
Целью изобретения по данному варианту является исключение недостатков прототипа.
Для достижения поставленной цели предлагается следующий способ осуществления заявленного изобретения:
Поскольку невозможно полностью исключить возможность замерзания теплоносителя с нелинейной характеристикой перехода в одно из агрегатных состояний невозможно, учитывая объективные факторы функционирования отопительных систем, то в заявленном изобретении по данному варианту предлагается смириться с данным обстоятельством ввиду его практической непреодолимости.
Однако снова вырисовывается техническое противоречие:
Как же будет осуществляться реализация заявленного изобретения при замерзшем теплоносителе в отопительных приборах обогрева чердачного помещения?
И снова на выручку спешит изобретательский уровень.
Поскольку функционирование антиобледенительной системы целесообразно при температуре окружающей среды от 0 до минус 5-7 градусов, в промежутке времени, составляющем в среднем 10-20 суток за весь отопительный сезон, то целесообразным было бы то состояние отопительной системы чердачного помещения (чердака), в котором бы отопительные приборы находились в состоянии, допускающем замерзание теплоносителя, но вместе с тем они находились бы в режиме ожидания температуры, при которой их функционирование было бы максимально целесообразно и технически осуществимо, что естественно предполагает их полную исправность при изменении агрегатного состояния теплоносителя.
При осмыслении вышесказанного складывается впечатление, что без наличия изобретательского уровня, причем довольно высокого- 4- го, а то и 5-го, означенную проблему не решить.
Однако такой уровень имеется, и при его наличии все решается достаточно просто, красиво и эффективно.
Замерзает и пусть себе замерзает, велика проблема.
Рвет трубы, значит, вставляем в трубу ещё одну трубу, имеющую свойство сжиматься. Резиновый шланг будет здесь весьма подходящ, и уместен как в прямом смысле, так и в смысле повторения криволинейных отрезков элементов отопительной системы и самих отопительных приборов.
Назад не разжимается - когда нужно,- поставим внутрь навитую пружину.
Пружину поставить сложно - закачаем воздух или газ, какой нибудь подходящий по свойствам. Будет, раздуваясь, перекрывать путь течению теплоносителя? Оденем на него ограничивающую оплётку.
А как на счёт оперативного расконсервирования? Легко! Поставим теплонагреватель электрический внутрь шланга, или продуем его теплым воздухом посредством строительного фена или специального нагнетателя.
А как привести в состояние консервации основных функциональных возможностей? Несложно. Просто закрыть кран подачи теплоносителя в отопительный прибор, тем самым, давая возможность теплоносителю замерзнуть, сжав демпфер, не нарушая последующей работоспособности отопительного прибора.
А как включать-выключать и осуществлять остальные манипуляции? Ну, это вопрос технический и не требует изобретательского уровня. При учете развития техники, осмысления времени эпохи, и наличия на планете Земля 100 миллионов инженеров, подобная задача решается исключительно с подачи общей идеи, и наличия общественной потребности. Но это уже исключительно другая история.
НУ а как же практическая применимость при таких размытых теоретических предпосылках?
А ни как.
Лежит у меня в морозилке литровая банка воды, замороженная, но не лопнувшая. При заморозке внутрь я поместил полую эластичную трубку, закрытую с двух сторон. Чтобы трубку не было видно, в воду предварительно добавил пищевого красителя радикально коричневого цвета.
И всё. Вода замерзла. Банка не разрушилась. Отнёс в термосе в один НИИ. Объяснил так: - изобрёл НАНОВОДУ. Незамерзающую и экологически чистую. Ученые Мужи выпросили немного. Отковырнул им кусочек, чтобы поддержать отечественную науку, даже сам чуть съел. Повелись как дети. В соавторы предлагались. Нано - это же круто! Обещались подвести под это научное открытие теоретическое обоснование с помощью Нобелевского лауреата. Побежали в правительство денег просить на проведение исследований, для осуществления перевооружения отечественных тепловых сетей ЖКХ. Про меня от чего-то забыли, интерес ко мне был как-то незаметно утрачен.
Таков пример промышленной применимости заявленного изобретения.
Вышеизложенное не ставит перед собой цели каким-то образом опорочить представителей отечественной науки, поскольку у автора имеется официальное заключение+ О проведении лабораторных исследований на возмездной основе, из которого следует " в представленных образцах+ присутствуют включения, предположительно являющимися продуктами жизнедеятельности наночастиц неустановленного порядка".
Осуществление изобретения по варианту 3.
Для исключения образования наледи и сосулек на крышах зданий осуществляют подогрев воздуха чердачного помещения (чердака), с помощью комбинированной отопительной системы здания, причём данная система имеет возможность функционировать в режиме отопления помещений не являющихся фигурантами заявленного изобретения, способом консервации отдельных элементов и приборов путем заморозки в них теплоносителя.
Система имеет 2 режима работы.
Штатный режим отопительной системы, и режим отопительной системы и антиобледенительной.
В режиме отопления штатно функционируют отопительные приборы всего здания. Отопительные приборы антиобледенительной системы находятся в режиме консервации с возможностью допущения замораживания теплоносителя в них, что собственно и определяет существенный признак "консервация отопительного элемента или прибора".
В режиме работы отопительной системы и антиобледенительной, принимаются меры по расконсервации отопительных приборов и элементов.
Меры могут быть пассивными и активными.
К пассивным мерам может быть отнесено ожидание естественного таяния льда в полости отопительного прибора антиобледенительной системы, с организацией полнопроточного цикла оттаявшего теплоносителя по отопительной системе здания путём открытия сообщения приборов и элементов антиобледенительной системы с отопительной, посредством запорной арматуры, например, вентиля или трехходового крана.
Трехходовой кран может обеспечить диффиренцированую подачу теплоносителя одновременно в отопительную и антиобледенительную части системы, однако он должен обеспечивать постоянную работоспособность отопительной системы. Предпочтительно установку запорной арматуры производить на входе подачи теплоносителя, так как вода не имеет свойства растягиваться и установка запорной арматуры на входе и выходе усложнит систему без особого влияния на эффективность функционирования. В тоже время установка запорной арматуры только на выходе является аналогичным решением, что и установка на входе. Теплоизоляция элементов и приборов в данном варианте условно не рассматривается, как не имеющая существенного влияния на достижение технического результата.
Поскольку приборы и элементы двух систем в чердачном помещении находятся в непосредственной близости друг от друга и к тому же неразрывно связаны, процесс теплопередачи от одного к другому прибору или элементу непредсказуем.
Однако данное обстоятельство не оказывает существенного значения на функционирование отопительной системы при консервации, так как тепловые потери несущественны, поскольку при отсутствии движения теплоносителя в отопительном приборе антиобледенительной системы процесс теплопередачи затруднён низкой теплопроводностью воды, в случае если она ещё не замерзла, и тем более льда, если он уже образовался.
К тому же велика вероятность того, что при стечении благоприятных обстоятельств теплоноситель может и не замерзнуть, что может быть использовано для более оперативного приведения антиобледенительной системы в функциональное состояние. В применении данного способа фактор наступления крайне низких температур является основным критерием для определения способа расконсервации приборов и элементов антиобледенительной системы, однако сама температура (её низший предел) не может служить мотивацией для способа расконсервации, поскольку при низшем пределе температуры не может возникнуть необходимость в расконсервации антиобледенительной системы.
Однако может появится необходимость экстренного включения антиобледенительной системы так как температура не имеет существенных различий по районам даже одного города, не говоря уже об отдельном квартале. Наледи и сосульки имеют свойство накрывать город одновременно. В этом случае метод пассивного ожидания расконсервации антиобледенительной системы несовершенен, так как требует большого количества обслуживающего персонала, причём информативность такого метода равна нулю.
Такой метод, может быть, применим в частном владении.
Для автоматизации процесса расконсервирования и приведения в действие антиобледенительной системы, в заявленном изобретении по данному варианту предлагается следующий способ:
В шланг, имеющий функцию демпфировать напряжения, возникающие при замерзании льда пневматическим способом, помещается нагревательный элемент небольшой мощности для того, что бы исключить разрушение шланга или полости газового демпфера. В случае применения газового демпфера предпочтительно обеспечение герметизации сопряжения сборки корпус отопительного прибора или элемента-газовый демпфер-нагревательный элемент. Причём газовый демпфер предпочтительно применять с обеспечением контроля давления воздуха и температуры в нём, с возможность выведения информации на компьютер или контроллер. Причем данные о давлении в отопительной системе и газовом демпфере могут быть автоматически использованы для определения работоспособности демпфера в случае его разгерметизации относительно отопительного прибора. Для этой цели достаточно обеспечить некоторую разницу в указанных объёмах, и уравнивание давления будет служить показателем неисправности демпфера, поскольку полости окажутся, сообщены, а, как известно, давление в сообщающихся полостях примерно одинаковое.
Новизна изобретения в данной части изобретения заключается в отсутствии на момент подачи заявки информации из уровня техники. Изобретательский уровень обеспечивается достижением технического результата, который не мог быть получен, до момента опубликования заявки на изобретение, несмотря на наличие аналогов, и прототипа изобретение. Поскольку простота изобретения очевидна, однако данное обстоятельство не является причиной признания отсутствия изобретательского уровня в изобретении, поскольку не может быть явным образом следовать из уровня техники. Промышленная применимость не подвергается сомнению виду отсутствия узких технических моментов в реализации изобретения по сути заявки.
Пункт независимый по всем предыдущим вариантам.
Способы, изложенные в 3-х предыдущих вариантах заявленного изобретения, имеют один общий недостаток - они недостаточно гармонично сочетают в себе распределение тепла от функционирования антиобледенительной системы. Так например, имеются объективные причины в следствии которых теплый воздух будет собираться там где наледи просто не может быть (в коньковой части крыши), а там где она имеет свойство образовываться (в нижней части крыши, ближе ко краю свеса и в зоне водонаправляющего лотка, или желоба), воздух относительно прохладней. Из уровня техники известны способы и устройства назначение которых подавать воздух в нужную зону. Однако это требует излишних затрат электроэнергии и усложнения конструкции. Заявка на изобретение 2003127983, может служить прототипом заявленного изобретения, как наиболее близкий аналог. Недостаток прототипа заключается в с ложности конструкции.
Целью заявленного изобретения является устранение недостатков прототипа.
Для достижения поставленной цели в заявленном изобретении предлагается следующий способ:
Поскольку центральная часть объёма чердачного помещения (чердака) по определению меньше нуждается в подогреве, в а другие объёмы больше, то было бы целесообразно с точки зрения оптимального расхода тепловой энергии разделить эти объёмы. То есть создать перегородки, разделяющие чердачное помещение (чердак). По счастливой случайности реализовать способ достаточно просто, поскольку элементы системы отопления в зданиях, как правило, располагаются в той части чердачного помещения (чердака) в которую по сути заявленного изобретения и целесообразней всего подводить тепло.
Осуществление изобретения по данному способу.
В местах установки отопительных приборов антиобледенительной системы возводят теплоизоляционную панель из теплоизоляционного материала, например из дерева или пластмассы, с таким расчетом, что бы образовалась помещение (карман) назначение которого состоит в том, чтобы удерживать тепло, и не передавать его в другую часть (части) чердачного помещения (чердака). Конструктивно реализация способа заключается в соединении пола чердачного помещения (чердака) с крышей, причём отклонение от вертикальности допускается в самых широких пределах в зависимости от целесообразности и расхода материала. Таким образом, производится более направленное распределение тепла в необходимую для осуществления поставленной цели заявленного изобретения с минимальными затратами. Новизна изобретения в этой части заключается в улучшении функционирования и снижения затрат. Изобретательский уровень заключается в простоте решения и неочевидности простого решения, поскольку оно явным образом не следует из уровня техники.
Промышленная применимость не вызывает сомнений так как известно что прямая панель проще в изготовлении чем любая труба или кожух воздухопровода. Таким образом, присутствуют все необходимые критерии патентоспособности заявленного изобретения в этой части способа.
Вариант 4.
Из уровня техники известна антиобледенительная система для крыш и водосточных труб. Патент 2381339.
Недостатком данной системы является отсутствие решения проблемы предотвращения наледи в зоне водонаправляющего лотка или желоба. А также сложность конструкции и повышенные энергозатраты в связи с применением электрического подогревателя воздуха для работы воздухонагнетателя.
Данный патент принимается за прототип.
Цель заявленного изобретения по данному варианту: исключение недостатков прототипа.
Для достижения поставленной цели предлагается оснащение водонаправляющего лотка или желоба полимерным шлангом или электрической гирляндой, для осуществления минимального подогрева зоны, где в основном и образуется наледь с сообщением с водоприёмной воронкой водосточной трубы. Таким образом, образуется канал вокруг полимерного шланга или электрической гирлянды, отводящий талую воду в водосточную трубу, причем наледь выполняет функцию теплоизолятора канала, так как лёд обладает низкой теплопроводностью. Данный признак является существенным, так как напрямую влияет на осуществление технического результата с минимальными энергозатратами, поскольку сама наледь используется как средство достижения технического результата. Новизна заявленного изобретения по данному варианту заключается в повышении эффективности антиобледенительной системы. Изобретательский уровень заключается в применении наледи как вещества подлежащего устранению по замыслу достижения технического результата, полезными для достижения технического результата свойствами самого вещества.
Промышленная применимость не подлежит сомнению, поскольку основная техническая задача по данному вопросу решается наличием Патента на прототип.
Осуществление заявленного способа.
Зоны крыши, где может образоваться наледь вследствие подпитки талыми водами из других частей крыши, оснащаются полимерными шлангами или электрическими гирляндами по сути Патента 2381339. Таким образом, вокруг шланга или гирлянды образуется канал несколько большего диаметра, чем шланг или гирлянда. Мощности для образования канала большего диаметра просто не хватит, но образовавшегося пространства будет достаточно, чтобы отвести талые воды в водосточную трубу, поскольку указанные элементы имеют возможность быть соединены в единый контур по сути Патента 2381339.
Для достижения цели экономии тепловой энергии осуществление подачи теплого воздуха предлагается производить путём установки теплообменного устройства в зоне непроизвольной утилизации тепловой энергии.
Такой зоной является зона теплотрассы, имеющаяся у каждого дома с централизованной системой отопления.
Тепло здесь просто пропадает, поскольку теплоизолирующие материалы не имеют 100 процентного КПД. Таким образом, если в грунт вдоль теплотрассы установить теплообменную установку, можно относительно просто растопить снег и наледь на крышах всех ближайших зданий. Теплообменная установка в данном случае, поскольку теплоносителем является воздух, представляет собой тот же шланг, уложенный в канале теплотрассы или зарытый в землю рядом с теплотрассой. Поскольку предполагается применить замкнутый контур, то основным параметром, определяющим работоспособность теплообменника, является длина непосредственно теплообменной части, так как остальные параметры не являются основополагающими и носят переменный характер в достаточно широких пределах. Причём всевозможные ухищрения по повышению КПД теплообменника, приведут к понижению температуры теплоносителя отопительной системы, что будет равно переносу теплообменника прямо в чердачное помещение (чердак), и подключению его к системе отопления. Тоже вариант.
Новизна изобретения в данном случае заключается в снижении расхода энергии. Изобретательский уровень заключается в применении очевидного источника тепловой энергии для антиобледенительной системы, не следующего для специалиста явным образом из уровня техники. Если бы следовал, то давно применили бы.
Примечание.
Следует помнить, что термин консервация означает - временное выведение объекта или устройства из эксплуатации, с возможностью ввода в эксплуатацию при возникшей необходимости с потерей минимального количества свойств и качеств объёкта или устройства путём принятия для этого специальных мер.
Поскольку в заявленном изобретении термин "консервация" имеет все основания считаться соответствующим сути определения, но из уровня техники не известно о примере такого способа консервации, который бы являлся антонимом технического противоречия, возникшие у экспертизы сомнения в точности определения должны быть основательно поколеблены наличием у льда свойства препятствовать процессу коррозии металлов и наличием у воды свойства всемерно способствовать процессу коррозии.
(Парадокс адгезии и когдезии (слово вот это подзабыл, но по сути антоним адгезии) - при изменении агрегатного состояния воды.)
Антиобледенительная система для металлических скатных крыш. (Варианты).
Формула изобретения.
Общий обогрев.
1. Антиобледенительная система для металлических скатных крыш, по варианту 1, заключающаяся в способе обогрева помещения чердака здания до температур, позволяющих снегу и льду на крыше здания растаять.
Покрытие в верхней части.
2. Антиобледенительная система для металлических скатных крыш, по варианту 1, заключающаяся в способе размещения антиобледенительного (теплоизоляционного) материала покрытия в части крыши максимально удалённой от края крыши).
По схеме полнопроточной.
3. Антиобледенительная система для металлических скатных крыш, заключающаяся в применении отопления чердачного помещения (чердака) отопительных приборов функционирующих по полнопроточной схеме, с изменяемыми теплоизоляционными свойствами теплоизлучающих элементов, имеющими как минимум две рабочих функции: теплоизоляционная функция включена, и теплоизоляционная функция выключена.
По схеме допускающей замерзание.
3. Антиобледенительная система для металлических скатных крыш, заключающаяся в том что, отопительные приборы отопления здания, включая объём чердачного помещения (чердака) оснащаются устройством, допускающим замерзание теплоносителя, для осуществления возможности консервации функциональных возможностей на период времени, когда функционирование системы отопления в той или иной части отопительной системы нецелесообразно, причём консервация части систем носит обратимый характер, исключающий отказ отопительных приборов, за счёт применения эластичного демпфирующего элемента, с возможностью подогрева его рабочей полости или конструкционных элементов, как от внешних источников тепла, так и от тепла отопительной системы здания, причём в качестве теплоностеля может быть применено любое рабочее тело, исключающего разрушение конструкционных элементов приборов и элементов отопительной системы с рабочим телом, имеющим свойство изменения агрегатного состояния при отрицательных значениях температуры воздуха.
4. Антиобледенительная система для металлических скатных крыш. Вариант. Отопительная система здания допускающая замерзание теплоносителя.
5. не разрушающийся отопительный прибор и элемент отопительной системы с функцией автоматического включения в режим отопления, для коттеджей и домов малоэтажной застройки.
6. способ подогрева шлангов от водяного отопления.
7. способ обогрева направляющего желоба.
8. способ применения теплового насоса по другому назначению.
