FI123033B - Laitesovitelma ja menetelmä lumen sulattamiseksi - Google Patents

Description

LAITESOVITELMA JA MENETELMÄ LUMEN SULATTAMISEKSI

Tämän keksinnön kohteena on lumen sulatukseen tarkoitettu laitesovitelma ja menetelmä. Keksinnönmukainen laitesovitelma ja menetelmä soveltuvat 5 erityisen hyvin suurien lumimäärien sulattamiseen.

Keksinnönmukaista laitekonseptia ja menetelmää käytetään mm. liike- ja kauppakeskuksien, niiden pysäköintialueiden, koulujen, virastojen, urheiluhallien, lentokenttien ja katujen yms. aurauksessa kertyneen lumen poistami-10 seen. Edellä kerrotuissa kohteissa ja monissa muissa vastaavissa paikoissa aurattu lumi kasataan tyypillisesti suuriin läjiin aurauskohteiden lähettyville. Talven kuluessa nämä läjät suurenevat niin suuriksi, että jo niiden olemassa olollaan aiheuttamien haittojen takia niitä on pakko poistaa kyseisiltä paikoilta. Toinen poistamiseen pakottava syy on kevät auringon aiheuttama lumen 15 sulaminen, jolloin näiden massiivisten lumiläjien muuttuminen vedeksi aiheuttaa erilaisia ongelmia. Viemärien teho ei useinkaan riitä yhtäaikaisesti muodostuvan suuren vesimäärän vastaanottamiseen ja toisaalta, esim. Pohjoismaiden leveysasteilla kyseisenä ajankohtana esiintyvä routa estää veden imeytymisen maahan. Tästä seuraa veden lainehtiminen kaduilla, pysäköinti-20 alueilla, kauppakeskuksien pihamailla jne. Pahimmassa tapauksessa lumesta sulanut vesi tunkeutuu rakennuksien kellareihin.

Edellä kuvatuissa tilanteissa menetellään nykyään siten, että lumikasat siirretään kuorma-autoilla lumenkaatopaikoille tai sitten tämän toimenpiteen aihein 25 uttamista korkeista kustannuksista johtuen jätetään mahdollisimman paljon

CNJ

.A lunta paikalleen odottamaan sen sulamista keväällä ja hyväksytään lumi- 0 kasojen haittavaikutukset ja niiden sulamisen aiheuttamat epäkohdat.

CC

Toinen tunnetun tekniikan mukainen keino lumen poistamiseksi aiemmin o 30 mainituista paikoista on esitelty kanadalaisessa patenttijulkaisussa no: o ? 2684863. Julkaisun sisältämä keksintö on kuorma-autolla siirrettävä peräkär- 00 ry, johon on rakennettu kaksi toisistaan erotettua avointa tankkia. Ensimmäi sessä tankissa on kylmää vettä ja sulatettava lumi lastataan siihen esim. kauhakuormaajalla. Tästä tankista pumpataan vettä putkea pitkin toiseen, 2 tätä ensimmäistä ylempänä olevaan toiseen tankkiin. Tämän toisen tankin alla on tulitorvikattilan tyyppinen lämmönkehitin ja lämmönvaihdin. Lämpöä tuotetaan polttamalla polttimen avulla laitteen tulitorvessa fossiilista polttoainetta kuten bensiiniä, paloöljyä tai vastaavaa. Lämmönvaihtimessa kiertävät 5 savukaasut lämmittävät sen yläpuolella olevan veden ja tämä lämmin vesi valutetaan ensimmäiseen tankkiin lumen sekaan. Muodostunutta vettä valutetaan ylivirtauskanavien kautta maahan tai viemäriin ja osa menee takaisin tankkien väliseen kiertoon.

10 Eräs tunnetun tekniikan mukainen laite lumen sulattamiseksi on esitelty patenttijulkaisussa JP 2008 308 963. Julkaisun käsittämä keksintö on sulattaa lunta aurinkoenergian avulla. Aurinkokennoissa talteen otettu energia muutetaan sähköenergiaksi ja se johdetaan sähkötoimiseen lämmönvaihtimeen, josta lämmöksi muuttunut energia siirtyy sulatettavaan lumeen ja sulattaa 15 sen.

Tunnettua tekniikkaa esitellään niin ikään patenttijulkaisussa RU 2005 107 630. Tämän julkaisun käsittämän keksinnön toiminta perustuu myös sähköenergian hyväksikäyttöön. Se voidaan edellisestä poiketen asentaa 20 kiinteän sähköverkon yhteyteen tai siirrettävän sähkönlähteen yhteyteen.

Tunnetun tekniikan mukaisten lumenpoistomenetelmien suurimmat epäkohdat johtuvat niiden aiheuttamista suhteellisen korkeista kustannuksista ja ilman, maapohjan ja vesistöjen saastumista lisäävistä päästöistä ja epäpuhta-5 25 uksista tai vastavuoroisesti poistamatta jäävän lumen aiheuttamista haitoista,

CNJ

^ kuten lumikasojen muodostumisesta katujen varsille, liikekeskuksiin, lento- 0 kenttäalueille jne. sekä lumen keväällä sulaessaan aiheuttamista vesiongel- x mistä.

CC

CL

O

^2 30 Lumen kuljetus lumenkaatopaikoille aiheuttaa kiinteistöjen ylläpitäjille mm.

o ° seuraavia kustannuksia: kuljetuskaluston käyttö- ja pääomakustannukset, o ^ kuljetushenkilökunnan palkka- ja sosiaalikustannukset, lumenjättömaksut.

Kaupungeille ja kunnille lumen jättämisestä lumenkaatopaikoille aiheutuu puolestaan seuraavia kustannuksia: investointikustannukset jotka muodostu- 3 vat mm. lumenkaatopaikkojen rakentamisesta tiestöineen, suojavalleineen, öljyn-ja hiekan erotuslaitteineen ja vedenpoistojärjestelmineen. Samoin näiden yhteisöjen maksettaviksi kuluiksi tulevat lumenkaatopaikkojen käyttö- ja kunnossapitokustannukset, kuten esim. lumen tamppaus lumikerroksen ta-s saisena pitämiseksi ja maapohjan tutkimuskustannukset päästömäärien seuraamiseksi.

Tutkimuksissa on todettu (Helsingin kaupunki) että lumenkaatopaikkojen maaperään siirtyy sinne tuotavasta lumesta haitta-aineita, kuten esim. PAH-10 yhdisteitä, ravinteita, kemikaaleja, raskasmetalleja ja roskaa. Tutkimustuloksia analysoitaessa on huomattu että eräät näistä haitta-aineista ylittävät jo nyt SEMASE ohjearvot. Vesistöissä sijaitsevien lumenkaatopaikkojen haitta-aineiden on todettu (Suomen Luonnonsuojeluliitto) aiheuttaneen pistemäisiä kuormitushuippuja, jotka ovat haitallisia koko vesiekosysteemille. Näitä ym-13 päristöön liittyviä asioita voidaan pitää hyvin merkittävinä tunnetun tekniikan mukaisen lumensiirron tuomina epäkohtina. Tulevaisuudessa niiden merkitys tulee lisääntymään entisestään.

Kanadalaisessa patenttijulkaisussa no: 2684863 esitetyn menetelmän suu-20 rimpana epäkohtana voidaan pitää uusiutumattomien eli tässä tapauksessa hiilivetypolttoaineiden käyttöä lumen sulatukseen. Tämä on omiaan vähentämään mm. maapallon öljyvarantoja ja lisäämään hiilidioksidia ilmakehään ja muutenkin edistämään epäedullista ilmastonmuutosta. Tämän konseptin toisena merkittävänä epäkohtana voidaan pitää monimutkaista ja kallista 5 23 konstruktiota. Siinä tarvitaan mm. tulitorvikattila öljyn tai kaasun polttolaittei-

C\J

^ neen tarvittavan lämpöenergian tuottamiseksi ja kaksi erillistä säiliötä ja q pumppu putkistoineen veden kierrättämiseksi niiden välillä. Lisäksi konseptin x hyötysuhteessa (julkaisun mukaan 85 %) on jouduttu tyytymään suhteellisen tr alhaiselle tasolle.

o 30 o ° Julkaisuissa JP 2008 308 963 ja RU 2005 107 630 esitellyt lumensulatuslaitteet o ™ ja menetelmät perustuvat sähköenergian käyttöön, joten niiden käyttämän energian hinta on aina sidottu sähkön markkinahintaan tai sen tuottamiseen tarvittavien investointien ja käyttökustannusten määrään.

4 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen laitesovitelma ja menetelmä lumen sulattamiseksi joissa vältetään tunnetussa tekniikassa esiintyviä haittoja. Keksinnönmukaiselle sovitelmalle ja menetelmälle tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksien 1 ja 9 tunnusmerkkiosis-5 sa.

Keksinnön tärkeimpinä etuina tunnettuun tekniikkaan nähden voidaan pitää ensiksi sitä, että keksinnön mukaisessa laitesovitelmassa ja menetelmässä ei tarvita maa- eikä vesistöalueita lumenkaatopaikoiksi. Näin ollen kaikki niiden ίο käyttöön liittyvät ympäristöhaitat ja käyttö- ja investointikustannukset jäävät pois. Toiseksi hyvin tärkeä etu on se, että keksinnön mukaisessa ratkaisussa ei ole tarvetta fossiilisten polttoaineiden käytölle. On myös huomattava se erityisesti tulevaisuuden kannalta erittäin tärkeä näkökulma, että keksinnön-mukaisen tekniikan käytössä voidaan hyödyntää ns. vaihtoehtoisia energia-15 muotoja kuten esim. aurinkoenergiaa, tuulivoimaa, maalämpöä, järvien ja merien vesistä saatavaa lämpöenergiaa tai atomienergiaa, jolloin lumensula-tuksen vaikutukset negatiiviseen ilmastonmuutokseen ovat huomattavasti vähäisemmät kuin tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa.

20 Kiistaton etu saavutetaan siis myös siinä, että keksinnönmukaisen ratkaisun sisältämien laitteiden hankintakustannukset jäävät huomattavasti alhaisemmiksi kuin tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa (vrt. julkaisu CA 2684863). Keksinnönmukainen laitesovitelma koostuu yksinkertaisesta, eristetystä, kannellisesta säiliöstä, lämmönvaihtimesta ja lämmönvaihtimen lii- 5 25 tännästä energiaverkkoon kuten esim. kaukolämpöverkkoon ja jäijestelmän

(M

^ ohjauslaitteista, kun taas edellä mainitun julkaisun sisältämä ratkaisu perus- ^ tuu hyvin monimutkaisen laitteen käyttöön: telien päälle rakennettu kaksi- x kammioinen, kiertovesijäijestelmällä varustettu lumen sulatuslaite joka saa

CC

käyttövoimansa samaan yhteyteen rakennetusta tuliputkikattilasta sen yhtey- o 30 teen rakennetun lämmönvaihtimen välityksellä. Koska kattila sisältää öljyn tai δ ° kaasun polttotekniikan, niin on myös polttoaineensyöttöjärjestelmä ja poltto- o ™ ainetankit sisällytettävä tähän siirrettävään telirakenteeseen.

5

Eräs merkittävä keksinnönmukaiseen ratkaisuun liittyvä etu saavutetaan sen mukaisen laitesovitelman käyttö ja huoltokustannuksissa. Laitteisto on yksinkertainen ja suhteellisen vähän huoltoa vaativa. Tarvittavan energian muoto ja määrä voidaan määritellä yhdessä keksinnön mukaisen laitesovitelman 5 sijaintipaikkaa päätettäessä. Esim. tällä hetkellä (kevät 2010) kaukolämmön kautta saatavan energian keskimääräinen hinta Suomessa on n. 65 €/ MWh. Hinta on erittäin kilpailukykyinen verrattuna tunnetun tekniikan mukaisien lu-mensulatusyksiköiden energiakustannuksiin.

ίο Tämän patenttihakemuksen asiakirjojen teksteissä mainitulla termillä "vaihtoehtoinen energiamuoto” tarkoitetaan mitä tahansa siten tuotettua energiaa, että sen aikaansaamisessa ei synny haitallisia määriä ilmastopäästöjä. Haitalliseksi määräksi ei lasketa tässä yhteydessä esim. maalämmön tuotossa käytettävän sähkömoottorin tarvitsemaa energiaa, vaikka se olisi tuotettu is esim. turvetta polttamalla.

Niin ikään em. asiakirjoissa esiintyvä termi ’’voimalaitos” käsittää myös pienet vaihtoehtoista energiaa tuottavat yksiköt, kuten esim. maalämpöä tuottavat yksiköt.

20

Termillä ’’voimalaitoksen energiaverkko” käsitetään missä muodossa tahansa olevan energian siirtämistä varten rakennettua verkkoa tai linjaa, kuten esim. kuumavesi-, höyry- tai sähkölinjaa.

5 25 Samoin selityksessä tai patenttivaatimuksissa käytetty termi "lämpöenergiaa

CM

^ siirtävä kiinteä linja” käsittää mm. polttotekniikkaan perustuvien voimalaitos- 0 ten savukaasulinjat, krematorioiden savukaasulinjat, öljynjalostamoiden kaa- x su- ja nestelinjat, kaasutinlaitoksien tuotekaasulinjat ja valimoiden ja muiden

CC

lämpöä sivutuotteena tuottavien laitoksien tätä lämpöenergiaa siirtävät linjat.

o Ί2 30 o ° Keksintöä kuvataan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa o ™ kuvio 1, esittää keksinnönmukaisen laitesovitelman kaukolämpöverkkoon liitettynä, 6 kuvio 2, esittää edellä mainittuun sovitelmaan sisältyvää säiliötä ja sen päässä olevaa teknistä tilaa edestä kuvattuna, kuvio 3, esittää säiliötä sivulta kuvattuna kuvio 4, esittää kuvion 2 esittämän sovitelman poikkileikkausta kohdasta A-A 5 kolmiulotteisesti kuvattuna, kuvio 5, esittää kuvion 3 kuvaaman sovitelman poikkileikkausta kohdasta B-B kolmiulotteisesti kuvattuna, kuvio 6, esittää keksinnön mukaiseen sovitelmaan kuuluvaa putkistoraken-teista lämmönvaihdinta kolmiulotteisesti kuvattuna.

10

Seuraavassa selitetään keksinnön erään edullisen sovelluksen koostaminen ja toiminta esimerkin avulla edellä mainittuihin kuvioihin viittaamalla.

Kuvioissa 1- 5 on kuvattu keksinnönmukaiseen sovitelmaan 1 kuuluva kauko-15 lämpöverkkoon liitettävä lumensulatuslaite, jonka teho on n. 550 kW ja lu-mensulatuskapasiteetti n. 30 m3/ tunnissa. Se käsittää kulmikkaan säiliön 2, jonka sisällä on tila 3. Säiliö 2 on eristetty ulkopuolelta eristeellä 4, kuten esim. uretaanikerroksella ja sen sisätilan 3 pohjaosaan 5 (kuvio 3) ja seinille 25 (kuvio 4) on asennettu lämmönvaihdin 6. Lämmönvaihdin 6 (tarkemmin 20 kuviossa 6) on koostettu lieriökammioista 7, 8 ja niitä yhdistävistä putkista 9a ja 9b. Putket 9a on yhdistetty lieriökammioihin 7, 8 ja putket 9b on yhdistetty lieriökammioihin 7,8 liitetyihin pystykammioihin 26. Lämmönvaihdin 6 on liitetty kaukolämpöverkkoon 10 (kuvio 1) tuloputken 11 ja lähtöputken 12 kautta. Säiliön 2 päässä on tekninen tila 13, jossa sijaitsevat mm. virtauksen-^ 25 ja tehonsäätölaitteet, virtausmittarit, lämpö- ja tehomittarit. Sulatettava lumi

CNJ

^ 14 nostetaan säiliöön 2 sen yläpäässä olevasta aukosta 15 esim. kauha- ^ kuormaajalla tai traktorin kauhalla tai kuljettimella. Kun säiliö 2, jonka tilavuus ^ on tässä esimerkissä n. 40 m3 (pituus 7,5 m, leveys 2,3, korkeus 2,3 m), on

CC

täytetty sulatettavalla lumella 14, niin säiliön kansi 16 suljetaan hydraulisesti

O

^2 30 toimivilla sulkimilla 17, jolloin kansi 16 painaa aukosta 15 mahdollisesti yli δ o pursuavan lumen 18 (kuvio 3) säiliön sisätilaan 3 ja sulkee aukon 15. Läm- δ ^ mönvaihtimen 6 venttiilit avataan, jolloin kaukolämpöverkossa 10 kiertävä kuuma vesi, tai joissakin tapauksissa höyry, pääsee tuloputken 11 välityksellä lämmönvaihtimen toisessa päässä olevaan lieriökammioon 7 ja sen kautta 7 putkiin 9 ja edelleen toisen pään lieriökammioon 8. Sieltä kaukolämpöverkon 10 vesi virtaa lähtöputkea 12 pitkin takaisin kaukolämpöverkkoon 10. Läm-mönvaihdin 6 luovuttaa lämpöenergiaa 19 sen päällä/ keskellä olevaan sulatettavaan lumeen 14 jolloin lumi alkaa sulaa. Lumesta muodostunut vesi 20 5 ja sen sisältämät epäpuhtaudet kuten esim. hiekoituksessa käytetty hiekka 21 valuvat putkien väleistä 26 lämmönvaihtimen 6 alla olevaan suppiloon 22 ja siitä edelleen seulaan 23. Hiekka 21 ja muu kiinteä jäte jäävät seulaan 23 ja vesi 20 valuu edelleen viemäriin vievään putkeen 24. Lumesta sulanut vesi 20 ohjataan viemäriä pitkin jätevedenpuhdistamoon, jossa siitä erotelet taan ravinteet, PAH- yhdisteet, raskasmetallit ja kaikki muut haitta-aineet. Seula 23 tyhjennetään sulatuksien välillä sinne kertyneestä hiekasta 21 ja muusta epäpuhtaudesta vetämällä se sivuun suppilon 22 alta ja esim. tyhjentämällä siirtolavalle lumen täytössä työskentelevän työkoneen avulla.

15 Edellä kerrotun kokoiset ja muotoiset keksinnönmukaiset laitesovellukset sopivat erittäin hyvin esim. liikekeskuksien ja lentokenttien lumenpoistoon. Tällöin sovitelman asemapaikka määräytyy näiden kohteiden sijainnin mukaan. Yllä olevassa esimerkissä kerrotun kokoisen yhden säiliön 2 kapasiteetti riittää siis n. 30 m3:n lumensulatukseen -15 °C:sta lunta tunnissa n. 550 kW:n 20 teholla, kun käytetään lumen tiheyden keskiarvona 0,15 t/m3 ja hyötysuhteena arvoa 0,9. Tällöin sulatettavan lumen määrä on 4500 kg tunnissa. Tämän kokoisen laitteen säiliö voidaan valmistaa esim. käytetystä tie-ja meriliikenteessä käytettävästä kontista, jolloin voidaan säästää laitteen valmistuskustannuksista.

5 25

CNJ

^ Keksinnönmukaista ratkaisua voidaan käyttää myös suoraan voimalaitoksen ό energiaverkkoon yhdistettynä. Esimerkiksi paperi- ja sellutehtaiden voimalai- x tokset ja kaupunkien ja kuntien ja muiden yhteisöjen energialaitokset ovat

CC

erittäin edullisia niiden sijoituspaikkoja. Laitteet voivat olla silloin suurempia ja o !£! 30 tehokkaampia. Mm. kaduilta ja parkkipaikoilta kerättävä lumi olisi niiden edul- o ° linen käyttökohde. Näitä voimalaitoksia sijaitsee paljon kaupunkien ja muiden o ^ taajamien läheisyydessä, jolloin lumen kuljetusmatka jää lyhyeksi. Suuren kaupungin läheisyydessä sijaitseva voimalaitoksen omaan verkkoon yhdistetty keksinnönmukainen lumensulatusyksikkö voi olla teholtaan jopa usean 8 MW:n luokkaa. Kun energia tuodaan lämmönvaihtimeen höyryn avulla, niin lämmönvaihtimen 6 teho suhteessa sen fyysiseen kokoon on huomattavasti suurempi kuin kuumaa vettä käyttävien lämmönvaihtimien vastaava teho, koska höyryn lämpötila voi olla useita satoja asteita (°C). Jos tässä sovelluk-5 sessa tuodaan tehoa lämmönvaihtimeen voimalaitoksen polttoprosessissa syntyvien savukaasujen avulla, niin päästään vielä parempaan teho/ lämmönvaihtimen fyysinen koko arvoon. Atomivoimalat ovat niin ikään näiden laitteiden edullisia sijoituspaikkoja. Tällöin esim. reaktorin jäähdytysvesi voisi olla sulatustehon lähde. Näiden suurempien lumensulatusyksiköiden yhtey-lo dessä on edullista käyttää niiden säiliöiden täyttöä varten rakennettua kuorma-autoille sopivaa ajoluiskaa.

Voimalaitoksen yhteyteen sijoitettava keksinnönmukainen laitesovitelma voi sisältää myös erillisen höyryputken, jolla ohjataan osittain tai kokonaan voi-15 malaitoksen ylipaineventtiilien kautta nykyään taivaalle päästettävä höyry säiliön 2 sisätilaan 3. Höyry voidaan tämän jälkeen ohjata sitä varten keksin-nönmukaisen laitesovitelman yhteyteen rakennettua piippua tai vastaavaa kanavaa pitkin ulkoilmaan. Tässä konseptissa saataisiin sulatuskäyttöön hyvin edullista energiaa.

20

Keksinnönmukaisen lumensulatussovitelman ja menetelmän käyttöenergia voidaan ottaa myös ns. vaihtoehtoisen energian tuotannosta. Mm. maa- ja vesilämpö, aurinko- ja tuulienergia soveltuvat jo nyt pienempikokoisten esim. muutaman sadan kW:n tehoisten yksikköjen energianlähteiksi. Tulevaisuu-5 25 dessa tämän osa-alueen merkitys tulee varmasti kasvamaan voimakkaasti.

CNJ

i q Krematoriolaitokset tuottavat sivutuotteena lämpötehoa, jonka suuruus on x luokkaa 400 kW yhtä polttoyksikkö kohti. Esim. kahden polttoyksikön krema-

CC

torio tuottaisi riittävästi energiaa keksinnönmukaiseen yksikköön, jonka sula- o ^ 30 tuskapasiteetti on yli 40 m3 lunta tunnissa. Krematorioiden yhtäjaksoisen δ ° käytön pituus on normaalisti 8 h/ vrk, jolloin tällaisen laitteen resurssit riittäisi- o ™ vät yli 300 m3:n lumen sulatukseen vuorokaudessa. Näin sovellettuna kek sinnönmukaisen laitesovitelman lämmönvaihdin voidaan lämmittää hyvin tehokkaasti laitoksen savukaasuilla ennen niiden vientiä varsinaiseen jäähdy- 9 tykseen ja puhdistukseen tai näiden vaiheiden jälkeen. Lämmönvaihtimen 6 fyysinen koko saadaan myös tässä sovelluksessa pieneksi, koska krematorioiden savukaasujen lämpötila on tyypillisesti 600- 900 °C. Krematorioiden savukaasut puhdistetaan nykyisen lainsäädännön ja suositusten (mm. Hel-s sinki komitea Itämeren suojelemiseksi) johdosta hyvin tehokkaasti, jolloin myös tämä keksinnön sovellus on erittäin ilmastoystävällinen.

Muina edullisina energiansaantilähteinä tulevat kysymykseen esim. jätteen-polttolaitokset ja lämpöä sivutuotteena tuottavat laitokset kuten esim. valimot, ίο Tällöin ja monessa muussakin tapauksessa voisi tulla kyseeseen kaksi tai useampia energiansaantilähteitä saman sulatusyksikön käytössä. Kaukolämpö ja sivutuotteena saatava lämpö oli eräs hyvin yhteensopiva kokonaisuus.

Se, että mistä kohdasta mitäkin aiemmin mainittua linjaa (esim. savu- tai tuo-15 tekaasulinja) lämmönvaihtimeen tuleva energia otetaan voidaan suunnitella aina tapauskohtaisesti siten, että kyseisen linjan lämpötilat ovat edullisia kaikkien siihen liittyvien laitteiden kannalta ajateltuna. Näitä laitteita voivat olla esim. lämmön talteenottolaitteet, suodattimet, pesurit, elohopean poistolaitteet ja savupiiput.

20

Keksinnönmukainen laitesovitelma voi käsittää yhden tai useampia säiliöitä sisältävän yksikön tai useamman kuin yhden yksikön muodostaman patterin tai jonkun näiden muodostaman variaation. Sovitelmaan kuuluva lämmön-vaihdin voi tilanteen mukaan ulottua myös useamman kuin yhden säiliön si-^ 25 sälle tai yksi säiliö voi pitää sisällään useita lämmönvaihtimia. Tällöin on

CM

mahdollista esim. sovittaa oma lämmönvaihdin eri energiamuotoja varten.

i o

Keksinnönmukaiseen ratkaisuun sisältyvät säiliö 2 ja lämmönvaihdin 6 voivat

CC

olla myös muodoltaan minkälaisia tahansa, kun ne vaan toimivat keksinnön

O

Lo 30 perusidean mukaisesti. Kaikki mahdolliset tunnetun tekniikan mukaiset ra-

O

o kenteet, kuten esim. putki- kenno-, kanava tai vesivaipparakenne voi olla so- δ ™ velluksen lähtökohtana. Säiliö 2 voi olla varustettu myös akseleilla, jolloin sen täyttöä voidaan helpottaa kääntämällä säiliötä akselien ympäri sopivaan täyt- 10 töasentoon. Tällöin on tietenkin käytettävä lämmönvaihtimen liitoskohdissa joustavia rakenteita.

Eräs keksinnönmukainen sovellus on rakentaa ja täyttää säiliö samalla peri-5 aatteella kuin roska-auton täyttö tapahtuu: Hydraulinen puristin painaa lumen tiiviiksi säiliön sisällä, jolloin lumen tiheyttä suurentamalla saadaan samaan tilaan mahtumaan suurempi määrä lunta yhdellä täytöllä.

Keksinnönmukaisten laitesovitelmien lämmönvaihtimet voidaan varustaa telo honsäätölaitteilla, jolloin voidaan valita aina olosuhteisiin sopiva tehon määrä.

Suurissa keksinnönmukaisissa lumensulatusyksiköissä muodostuu niin paljon vettä, että niiden yhteyteen voidaan rakentaa oma vedenpuhdistuslaitteis-to. Tunnetun tekniikan mukainen mekaaninen, biologinen ja kemiallinen puh-15 distustekniikka tuottaisi sulatetusta lumesta suuria määriä puhdasta vettä. Esimerkkinä mainittakoon, että kahdessa työvuorossa (2x8 h) toimiva 150 m3/ h lunta sulattava voimalaitoksen yhteyteen sijoitettu laitos tuottaa puhdasta vettä n. 360.000 litraa vuorokaudessa.

20 Säiliön 2 eristys 4 voidaan toteuttaa millä materiaalilla tai tekniikalla tahansa ja sen eristyskyky voidaan asettaa tapauskohtaisesti edullisesti siten, että sulatusyksikön hyötysuhde ja eristyskustannukset saadaan haluttuun suhteeseen toisiinsa nähden.

o 25 Keksinnönmukainen laitesovitelma voi olla myös jatkuvatoiminen siten, että

CM

L- sulatettavaa lunta 14 lastataan säiliöön 2 jatkuvasti, jolloin kantta 16 ei suljeta ό aina lastaamisten välillä. Tällöin säiliön 2 yläosassa oleva lumi 14, 18 toimii x eristeenä.

CC

CL

O

!£ 30 Eräs keksinnönmukaisen laitesovitelman käyttökohde voi olla lumettomana o ? aikana niputetun energiapuun kuivatus. Tällöin keksinnönmukaiselle lai- o ^ tesovitelmalle saadaan tehokasta käyttöä ympäri vuodeksi.

11

On huomattava, että vaikka tässä selityksessä on pitäydytty yhdentyyppisessä keksinnölle edullisessa toteuttamisesimerkissä, niin tällä ei kuitenkaan haluta mitenkään rajoittaa keksinnön käyttöä vain tämän tyyppistä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia patenttivaatimusten 5 määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

δ

CNJ

o

X

cc

CL

o m δ o δ c\j

Claims (9)

1. Laitesovitelma lumen sulattamiseksi, joka käsittää, • vähintään yhden tilan (3) sulatettavaa lunta (14) varten, 5. aukon/ aukot (15) sulatettavan lumen (14) tähän/ näihin tilaan/ tiloihin (3) laittamista varten, • vähintään yhden lämmönvaihtimen (6) lämpöenergian siirtämiseksi sulatettavaan lumeen (14), • järjestelyn lumesta muodostuneen veden poistamiseksi siitä, to ja jossa lämmönvaihdin/ -vaihtimet (6) on asetettu oleellisesti tilan/ tilojen (3) sisälle tunnettu siitä, että • se on sijoitettu voima- tai kaasutinlaitoksen, krematorion, valimon tai muun lämpöä muuten kuin sähkön avulla tuottavan laitoksen 15 yhteyteen, • lämmönvaihdin/ -vaihtimet (6) on liitetty suoraan tai välillisesti sen yhteydessä olevan laitoksen kuumavesi-, höyry-, savukaasu- tai tuotekaasulinjaan tai linjoihin lumen sulattamiseen tarvittavan energian sieltä/ niistä saamiseksi. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitesovitelma tunnettu siitä, että lämmönvaihdin/ -vaihtimet (6) käsittää/ käsittävät putkisto-, kanava- tai kennorakenteen tai näiden jollakin tavalla yhdessä muodostaman rakenteen, jonka sisällä kuuma vesi, höyry, tuotantokaasut tai o 25 savukaasut on asetettu virtaamaan. CM

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitesovitelma tunnettu siitä, x että lämmönvaihdin/ -vaihtimet (6) tai oleellinen osa siitä/ niistä on o asetettu oleellisesti tilan (3) pohjaosaan tai tilan (3) pohjaosaan ja ^ 30 seinille (25). o o δ CM

4. Jonkin vaatimuksista 1- 3 mukainen laitesovitelma tunnettu siitä, että aukon (15) sulkeva kansi/ kannet (16) on varustettu tarkoitukseen sopivalla mekanismilla, kuten esim. hydraulisilla laitteilla (17) tilassa olevan lumen (14) painamiseksi kannen (16) avulla tiiviimpään muotoon.

5. Jonkun vaatimuksista 1-4 mukainen laitesovitelma tunnettu siitä, että lämmönvaihtimen/ vaihtimien (6) teho on säädettävissä virtauksensäätölaitteilla.

6. Jonkun patenttivaatimuksista 1-5 mukainen laitesovitelma tunnettu ίο siitä, että se käsittää elimen/ elimet lumen sisältämän hiekan ja lian poistamiseksi siitä ja erottamiseksi poistettavasta vedestä, kuten esim. seulan (23).

7. Jonkun patenttivaatimuksista 1-6 mukainen laitesovitelma tunnettu is siitä, että jokaiseen aukkoon (15) on asennettu kansi (16) tilan (3) sulkemiseksi sulatuksen ajaksi ja aukon (15) avaamiseksi tilan (3) täytön ajaksi.

8. Jonkun patenttivaatimuksista 1- 7 mukainen laitesovitelma tunnettu 20 siitä, että säiliö (2) tai säiliö (2) ja kansi (16) on eristetty jollakin tarkoitukseen sopivalla eristeellä (4) ja keinolla, kuten esim. sen/ niiden ulkopuolisella polyuretaani kerroksella.

9. Menetelmä lumen sulattamiseksi tunnettu siitä että, o 25 · sulatettava lumi (14) lastataan astiamaiseen lumen sulattimeen CM •A · lumensulattimen sulatustilassa (3) on lämmönvaihdin (6), jonka ό putkisto- ja/ tai kanava- ja/tai kennorakenne liitetään suoraan tai x välillisesti lumensulattimen yhteydessä olevan laitoksen tr kuumavesi-, höyry-, savukaasu- tai tuotekaasulinjaan tai linjoihin o !£ 30 lumen sulattamiseen tarvittavan energian sieltä/ niistä saamiseksi. O ° · lumensulattimen teho on säädettävissä virtauksensäätölaitteilla. o CM 35