CN213234045U - 节能型融雪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能型融雪装置，包括吸热单元(1)和放热单元(2)，所述吸热单元(1)包括排烟口吸热结构(11)以及与所述排烟口吸热结构(11)连接的侧壁吸热结构(12)。本实用新型的融雪装置利用烟囱废热来融化屋顶的积雪，从而实现资源循环利用，又能及时的融化积雪，防止屋顶管道冻裂及落水口堵塞。

Description

节能型融雪装置

技术领域

本实用新型涉及融雪装置领域，尤其涉及一种用于屋顶的节能型融雪装置。

背景技术

从中国气候区分布和区域气候条件来看，寒冷和严寒地区的冬季，受到降雪量与昼夜温差影响，建筑物屋面出现的积雪堆积、冻融、冰挂，甚至造成屋面落水口及雨水管道冻结、堵塞、胀裂等现象。并且，屋面的积雪清理也十分困难。针对这一现象，国内外也做过一些研究，并采取了一些融雪措施，来避免和消除这样的问题。这些技术概括起来，通常有四种方式：

落雪式：增加坡屋面的倾斜角度，利用积雪滑移的原理，使积雪不在建筑屋面堆积。

融雪式：利用能源加热或化学材料方式，融化屋面积雪。

隔离式：在屋面铺设帆布毛毡等隔离材料，短时内，人工清除屋面积雪，使积雪与屋面产生冻结；

耐雪式：保证屋面的结构承载力，安装“阻雪装置”，使积雪随着季节变化，天气变暖，自然融化。

虽然清除积雪的理论很多，受制于各种条件，真正用于实际的方法并不多，较为普遍的方式是通过消耗能源加热融雪的方式。其中，运用最为常见的方式是“电伴热”融雪技术。电伴热融雪技术的原理是在屋面铺设导热装置“伴热电缆”，通过屋面积雪堆积探测感应，启动配电箱的供电，对“伴热电缆”加热，使屋面、檐沟、雨水口的温度升高，达到不积雪、不结冰，以及融化积雪的目的。从现有“电伴热”技术的成熟度来看，该技术应用比较广泛，不仅用于屋面，也用于室外设备管道防冻。

但大多数融雪的方式中，基本都是通过能源的主动消耗来实现的。即，无论是依靠能源融雪，还是通过化学材料融雪，其本身都是耗能的，同时，化学品的生产、使用，对环境也存在污染的风险。而传统的电伴热融雪存在以下缺点是非节能的，也并不环保。并且，在严寒和寒冷地区，冬季较为漫长，耗能量更大。而其安装在公共建筑屋顶的探测装置和“伴热电缆”，如果发生意外损坏或探测感应失灵，可能造成屋顶积雪堆积现象。

因此，从现状的融雪技术来看，均是通过能源消耗加热的方式作为融雪的主要手段。而目前亟需一种能够利用冬季建筑物能源消耗过程中所产生的废气、废热排放，作为新的可用能源，解决屋面融雪、除冰，防冻结的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用废热的节能型融雪装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种节能型融雪装置，包括吸热单元和放热单元，所述吸热单元包括排烟口吸热结构以及与所述排烟口吸热结构连接的侧壁吸热结构。

根据本实用新型的一个方面，所述排烟口吸热结构为上端弯曲的直管和/或线束，所述侧壁吸热结构为环形管和/或线束。

根据本实用新型的一个方面，所述放热单元包括与所述吸热单元连接的传热管道以及与所述传热管道连接的放热管道。

根据本实用新型的一个方面，所述传热管道上设有冷凝水排放口。

根据本实用新型的一个方面，还包括排水单元，所述排水单元包括槽底设有落水口的容纳槽、与所述落水口连接的排水管、镂空的保护罩以及设置在所述容纳槽中的隔离层。

根据本实用新型的一个方面，所述保护罩支承在所述容纳槽的槽底，且位于所述落水口上方。

根据本实用新型的一个方面，所述容纳槽为矩形槽，所述放热管道沿所述容纳槽的长度方向铺设在其槽底，且所述落水口两侧各铺设一条所述放热管道。

根据本实用新型的一个方面，所述容纳槽为圆形槽，所述放热管道环绕所述落水口铺设在所述容纳槽槽底。

根据本实用新型的一个方面，所述隔离层由卵石组成。

根据本实用新型的构思，建筑物附设锅炉房的烟囱通常高于屋面2m以上，在排放废热废气的过程中，排烟口根据锅炉功率和烟道的不同，其排烟口的温度通常在120°-180°之间。并且由于冬季使用锅炉供热是持续性的，排烟口及其出屋面裸露管壁的温度也是持续的。在裸露管壁外侧固定金属空心管道组(金属线束)，使烟囱管壁与金属空心管道(金属线束)发生持续性的热传递，实现简单的“废热能收集”，再通过发热管道的路由铺设至容纳槽中，完成废热能转移，并在需要融雪的区域实现融雪。如此，寒冷和严寒地区的城市，供暖时间与寒冷、降雪季节基本一致，可以充分利用能源消耗的过程。并且，冬季日气温变化，昼夜温差变化，夜间的屋面更容易结冰，与夜晚供热的能耗升高一致，可以利用能耗峰值进行融雪。

根据本实用新型的一个方案，利用吸热单元将烟囱的烟气余热吸收，并通过放热单元进行热释放。从而实现了利用废热将屋顶积雪融化的目的，不仅避免了屋顶积雪使管道冻裂，还节能环保。并且整个装置中并未利用任何电器元件，因此整体稳定性较强，不易出现故障、失灵等情况。

根据本实用新型的一个方案，吸热单元包括排烟口吸热结构和侧壁吸热结构。排烟口吸热结构为直管或线束，且上端弯曲，从而可以形成向着烟囱排烟口内的反扣，以充分的吸收排烟口处的烟气热量。而侧壁吸热结构为环形管或线束，从而可以适应圆柱形的烟囱而固定在烟囱外壁，以充分吸收烟囱外壁的热量。并且两种吸热结构彼此连通(或连接)，从而同时实现了固体(管壁或线束)传热和空气热流。

根据本实用新型的一个方案，放热单元中的传热管道连接吸热单元，并且进行了保温处理，从而可以将吸热单元吸收的热量汇集并向放热管道传递。放热管道铺设在容纳槽中，从而将传热管道传递的热量进行热释放，从而溶解屋顶积雪，雪水将从容纳槽中的落水口处通过排水管排出。而传热管道还设有冷凝水排放口，从而可以及时的排出管道与冷空气接触而产生的冷凝水。

根据本实用新型的一个方案，由卵石组成的隔离层可防止因昼夜温差变化导致的落水口结冰堵塞。在落水口上方设置镂空的保护罩，从而避免沟内填充的卵石堵塞落水口。

附图说明

图1是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的节能型融雪装置的结构图；

图2是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的节能型融雪装置的吸热单元的安装示意图；

图3是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的节能型融雪装置中的装有保护罩的排水单元的结构图；

图4是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的节能型融雪装置中的未安装保护罩的排水单元的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

由于冬季锅炉的烟囱会排放大量的废气，而这些废弃中含有大量的热能有待利用，直接排放会造成热能的浪费。因此本实用新型提出一种利用烟囱废气中的热量来解决屋面融雪和排水设施冻裂的问题的融雪装置。不仅可以有效利用烟气的余热这种新能源，还无需消耗任何能源即可有效的解决屋面积雪问题，实现节能环保。图1是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的节能型融雪装置的结构图。如图1所示，本实用新型的节能型融雪装置包括吸热单元1、放热单元2以及排水单元3。其中，吸热单元1包括排烟口吸热结构11和侧壁吸热结构12。在本实施方式中，排烟口吸热结构11为金属直管，且上端向一侧弯曲形成反扣式；而侧壁吸热结构12为金属环形管。由于本实用新型的节能型融雪装置主要利用了烟囱废热，因此吸热单元3安装于烟囱上。具体安装方式可参见图2，由图可知，环形管沿烟囱的轴向间隔设置在烟囱外壁上，从而可以吸取烟囱外壁的热量。而直管则沿烟囱的周向间隔布置，其上端弯曲的部分正好扣在烟囱排烟口边缘处，从而吸收排烟口的烟气热量，从而保证最大限度的完成热传递。本实用新型中的直管通过抱箍B固定，并且与环形管连通，使得在金属管道完成热传递的同时，也在金属管道内部产生空气热流，完成废热能转换为金属热管和空气热流。当然，根据本实用新型的构思，也可将吸热单元1中的两种吸热结构换为金属线束(或者管、线混合)，线束形状与上述管状的实施方式相似即可。

结合图1和图2，本实用新型的放热单元2包括传热管道21和放热管道22。传热管道21为金属管，其与吸热单元1连接。由于通过上述可知，吸热单元1中的排烟口吸热结构11和侧壁吸热结构12连通(连接)形成一个整体，因此传热管道21无论连接在吸热单元1哪个位置均可将其吸收的热量汇集传递。即可如图1所示连接在吸热单元1的每个侧壁吸热结构12处，或是如图2所示，连接在吸热单元1下端某处。由于传热管道21目的为将吸热单元1从烟囱处吸收的热量传递给放热管道22进行放热，因此其一般较长，容易造成热量损失。所以在设置时需将传热管道21进行保温处理，具体可以涂覆保温材料，从而避免较长的传热距离损失过多的热量。然而，不可避免的，传热管道21依然会与冷空气接触，而热管遇到冷空气会产生冷凝水，因此可在传热管道21上较低位置设置冷凝水排放口21a，使得冷凝水可如图1中标注A所示排出管道。放热管道22也为金属管，与传热管道21连接后即可接受其传递的热量(包括管内热空气和管壁热量)来释放热辐射。

图3是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的节能型融雪装置中的排水单元的结构图。结合图1和图3可知，排水单元3包括容纳槽31、排水管32、保护罩36和隔离层33。在图3所示的实施方式中，容纳槽31为矩形，因此也可称之为排水沟。而落水口34则设置在容纳槽31中，具体设置位置可参考图4。排水管32连接落水口34，用于排出融化的雪水。放热单元2中的放热管道22则铺设在容纳槽31中，如图3所示，落水口34的两侧各铺设一条放热管道22，应沿容纳槽31的长度方向铺设。保护罩36同样位于容纳槽31中，且位于落水口34正上方，将其笼罩。本实用新型中，保护罩36为镂空形式，如此既能满足排水需求，又可防止固体颗粒物堵塞落水口34。本实用新型中，在容纳槽31中填充有卵石而形成隔离层33，由此可避免积雪直接堆积在落水口34处而发生堵塞。根据上述构思，容纳槽31的作用在于将房屋屋顶的落水口34容纳在其中，从而可以在其上设置保护罩36以及隔离层33，以避免积雪将其堵塞。因此，容纳槽31的形状可根据实际需求设计，不仅可以如本实施方式中设置为矩形的排水沟，还可设置为圆形或其他不规则形状的槽。当然，若形状为圆形或不规则形状时，则将放热管道22环绕落水口34铺设即可。

如上述设置，排烟口吸热结构11吸收锅炉烟囱排烟口的热量，而侧壁吸热结构12吸收烟囱侧壁的热量，两处热量汇聚后由传热管道21将热量传递给放热管道22进行释放。放热管道22释放的热量可通过卵石之间的缝隙传递给上方积雪，从而将其融化。而融化的雪水同样通过卵石之间的缝隙流入容纳槽21中排出。若卵石间的缝隙出现结冰，放热管道22的持续放热也可将其融化从而及时从落水口34排出。综合上述，吸热单元1和放热单元2将烟囱的废气中的热源吸收再利用，既开发了新能源，又实现了绿色环保的目的。并且，由卵石组成的隔离层33将积雪与落水口34隔离开，从而防止了积雪的堆积导致落水口34堵塞。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种节能型融雪装置，包括吸热单元(1)和放热单元(2)，其特征在于，所述吸热单元(1)包括排烟口吸热结构(11)以及与所述排烟口吸热结构(11)连接的侧壁吸热结构(12)。

2.根据权利要求1所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述排烟口吸热结构(11)为上端弯曲的直管和/或线束，所述侧壁吸热结构(12)为环形管和/或线束。

3.根据权利要求2所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述放热单元(2)包括与所述吸热单元(1)连接的传热管道(21)以及与所述传热管道(21)连接的放热管道(22)。

4.根据权利要求3所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述传热管道(21)上设有冷凝水排放口(21a)。

5.根据权利要求3所述的节能型融雪装置，其特征在于，还包括排水单元(3)，所述排水单元(3)包括槽底设有落水口(34)的容纳槽(31)、与所述落水口(34)连接的排水管(32)、镂空的保护罩(36)以及设置在所述容纳槽(31)中的隔离层(33)。

6.根据权利要求5所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述保护罩(36)支承在所述容纳槽(31)的槽底，且位于所述落水口(34)上方。

7.根据权利要求5所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述容纳槽(31)为矩形槽，所述放热管道(22)沿所述容纳槽(31)的长度方向铺设在其槽底，且所述落水口(34)两侧各铺设一条所述放热管道(22)。

8.根据权利要求5所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述容纳槽(31)为圆形槽，所述放热管道(22)环绕所述落水口(34)铺设在所述容纳槽(31)槽底。

9.根据权利要求5所述的节能型融雪装置，其特征在于，所述隔离层(33)由卵石组成。

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