RU2811643C1 - Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте рулонных кровель - Google Patents
Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте рулонных кровель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811643C1 RU2811643C1 RU2023118022A RU2023118022A RU2811643C1 RU 2811643 C1 RU2811643 C1 RU 2811643C1 RU 2023118022 A RU2023118022 A RU 2023118022A RU 2023118022 A RU2023118022 A RU 2023118022A RU 2811643 C1 RU2811643 C1 RU 2811643C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- shell
- electric heater
- insulating
- fabric
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 24
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004447 silicone coating Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 44
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 5
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к ремонтно-строительному производству, а именно к конструкции термоэлектрических матов, используемых при ремонте многослойных рулонных кровель. Технический результат – совершенствование конструкции термоэлектрического мата, обеспечивающее повышение его надежности и энергоэффективности. Технический результат достигается тем, что термоэлектрический мат содержит нижний греющий и верхний теплоизолирующий элементы, соединенные между собой с образованием деформационного шва. Греющий элемент состоит из плоского прямоугольного электронагревателя из углеродной ткани, теплоаккумулирующего слоя из плотной термостойкой электроизоляционной ткани и оболочки, нижняя часть которой, укладываемая на разогреваемый ковер, выполнена из стеклолакоткани, а верхняя – из стеклоткани. Теплоизолирующий элемент состоит из многослойной волокнистой теплоизоляции, уложенной на теплоотражающий теплопроводный слой из алюминиевой фольги, и термовлагостойкой оболочки. Продольные края электронагревателя параллельны нитям основы, а поперечные – нитям утка углеродной ткани. На утолщенных за счет многослойности поперечных краях электронагревателя установлены два стальных электрода, разделенные для гибкости на части, соединенные между собой токопроводящей гибкой многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии. Участки греющего элемента, выступающие за поперечные края электронагревателя, имеют гибкие пластинчатые усилители жесткости, к которым с помощью разъемных соединений прикреплены края теплоизолирующего элемента и ручки для переноски мата. Между электронагревателем и теплоаккумулирующим слоем имеется разделительный слой из стеклолакоткани, усилители жесткости расположены в греющем элементе за пределами электродов, электроды шарнирно соединены с усилителями жесткости посредством полосок термостойкого электроизоляционного материала, толщина стеклолакоткани в нижней части оболочки греющего элемента составляет 0,1–0,2 мм, оболочка теплоизолирующего элемента водонепроницаемая из стеклоткани с силиконовым покрытием. Кроме того, в верхней части теплоизолирующего элемента под оболочкой или между слоями теплоизоляции расположены один или несколько теплоотражающих слоев из алюминиевой фольги, а соединение слоев и оболочки теплоизолирующего элемента выполнено с помощью хольнитенов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к ремонтно-строительному производству, а именно к конструкции термоэлектрических матов, используемых при ремонте многослойных рулонных кровель.
Известен термоэлектрический мат [Патент RU № 2289891, E04D 15/06, H05B 3/34, опубл. 20.12.2006], содержащий греющий элемент, выполненный в виде плоского эластичного электронагревателя из неметаллического материала с электродами по краям и теплоаккумулирующего слоя, помещенных в термостойкую оболочку, деформационный шов и теплоизолирующий элемент, выполненный в виде слоя теплоизоляционного материала, помещенного в термостойкую оболочку, и снабженный концевыми компенсаторами, выполненными из эластичного материала и связанными с усилителями жесткости, смонтированными на греющем элементе в зонах размещения электродов. Греющий элемент снабжен, по меньшей мере, тремя поперечными компенсаторами, выполненными в виде полос из термостойкого материала, размещенных параллельно усилителям жесткости и связанных с плоским электронагревателем и термостойкой оболочкой, при этом два поперечных компенсатора размещены по краям греющего элемента. Термостойкие оболочки греющего и теплоизолирующего элементов пропитаны кремнийорганическим составом.
Известен термоэлектрический мат [Патент RU № 2320830, H05B 3/34, E04D 15/06, опубл. 27.03.2008], отличающийся от предыдущего площадью и толщиной эластичных компенсаторов, а также тем, что теплоаккумулирующий слой греющего элемента помещен в термостойкую оболочку вместе плоским эластичным электронагревателем, нижняя часть которой пористая, например из стеклоткани, пропитанной кремнийорганическим определенной вязкости.
Основным недостатком этих матов является низкая их надежность из-за имеющейся опасности:
– короткого замыкания в плоском эластичном электронагревателе при ремонте участков рулонной кровли, примыкающих к металлическим карнизным свесам, и поражения рабочих электрическим током по причине отсутствия электроизоляции электронагревателя;
– перегорания плоского эластичного электронагревателя, не имеющего защиты от неравномерного его нагрева;
– снижения мощности термоэлектрического мата в результате окисления волокон углеродной ткани электронагревателя, закономерно происходящего при температуре нагрева 300°С при контакте этих волокон с кислородом воздуха.
Наиболее близким техническим решением является термоэлектрический мат [Патент RU № 2158810, E04D 15/06, H05B 3/36, опубл. 10.11.2000], содержащий нижний греющий и верхний теплоизолирующий элементы, соединенные между собой с образованием деформационного шва. Греющий элемент состоит из плоского прямоугольного электронагревателя из углеродной ткани, теплоаккумулирующего слоя из плотной термостойкой электроизоляционной ткани и оболочки, нижняя часть которой, укладываемая на разогреваемый ковер, из стеклолакоткани, а верхняя – из стеклоткани. Теплоизолирующий элемент состоит из многослойной волокнистой теплоизоляции, уложенной на теплоотражающий теплопроводный слой из алюминиевой фольги, и термовлагостойкой оболочки. Продольные края электронагревателя параллельны нитям основы, а поперечные – нитям утка углеродной ткани, на утолщенных за счет многослойности поперечных краях электронагревателя, установлены два стальных электрода, разделенные для гибкости на части, соединенные между собой токопроводящей гибкой многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии, участки греющего элемента, выступающие за поперечные края электронагревателя, имеют пластинчатые усилители жесткости, к которым с помощью разъемных соединений прикреплены края теплоизолирующего элемента и ручки для переноски мата.
Данный термоэлектрический мат имеет несколько существенных недостатков. Так, углеродная ткань электронагревателя весьма быстро перегорает, поскольку:
- она недостаточно защищена от контакта с кислородом воздуха, химически агрессивным к углеродным волокнам при температуре выше 300°С;
- ее структура механически разрушается с распушением нитей в результате трения электронагревателя о шероховатую поверхность вышерасположенного теплоаккумулирующего слоя при переноске и сгибании термоэлектрического мата;
- в ней образуются поперечные складки около электродов при смещении его частей вместе с утолщенной кромкой электронагревателя в сторону его середины;
- при толщине нижней части оболочки греющего элемента из стеклолакоткани более 0,2 мм при сгибании мата в ней образуются трудно устранимые складки, препятствующие обеспечению плотного контакта греющего элемента с поверхностью разогреваемого водоизоляционного ковра и способствующие локальному перегреву участков электронагревателя над образовавшимися складками.
Кроме того, имеется опасность:
- термического разрушения участков усилителя жесткости, примыкающих через оболочку греющего элемента к горячим электродам работающего термоэлектрического мата;
- перегрева токопроводящей гибкой многопроволочной шины, соединяющей части горячих электродов в работающем термоэлектрическом мате, из-за наличия их теплоизоляции пластинами усилителя жесткости;
- намокания теплоизоляции термоэлектрических матов в дождливую погоду, так как не указано, что оболочка теплоизолирующего элемента мата является водонепроницаемой;
- сползания, сминания и расслоения многослойной теплоизоляции в оболочке теплоизолирующего элемента при сгибании и переноске термоэлектрического мата;
- нерациональных теплопотерь при работе термоэлектрического мата, так как в нем не предусмотрена защита от инфракрасного и конвективного теплопереноса между слоями теплоизоляции.
Задачей изобретения является совершенствование конструкции термоэлектрического мата, обеспечивающее повышение его надежности и энергоэффективности.
Техническим результатом является повышение надежности и энергоэффективности.
Технический результат достигается за счет того, что термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте рулонных кровель, содержит нижний греющий и равный ему по длине и ширине верхний теплоизолирующий элементы, соединенные между собой с образованием деформационного шва, греющий элемент состоит из плоского прямоугольного электронагревателя из углеродной ткани, теплоаккумулирующего слоя из плотной термостойкой электроизоляционной ткани и оболочки, нижняя часть которой, укладываемая на разогреваемый ковер, выполнена из стеклолакоткани, а верхняя – из стеклоткани, теплоизолирующий элемент состоит из многослойной волокнистой теплоизоляции, уложенной на теплоотражающий теплопроводный слой из алюминиевой фольги, и термовлагостойкой оболочки, продольные края электронагревателя параллельны нитям основы, а поперечные – нитям утка углеродной ткани, на утолщенных за счет многослойности поперечных краях электронагревателя, установлены два стальных электрода, разделенные для гибкости на части, соединенные между собой токопроводящей гибкой многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии, участки греющего элемента, выступающие за поперечные края электронагревателя, имеют гибкие пластинчатые усилители жесткости, к которым с помощью разъемных соединений прикреплены края теплоизолирующего элемента и ручки для переноски мата.
При этом между электронагревателем и теплоаккумулирующим слоем имеется разделительный слой из стеклолакоткани, усилители жесткости расположены в греющем элементе за пределами электродов, электроды шарнирно соединены с усилителями жесткости посредством полосок термостойкого электроизоляционного материала, толщина стеклолакоткани в нижней части оболочки греющего элемента составляет 0,1–0,2 мм, оболочка теплоизолирующего элемента водонепроницаемая из стеклоткани с силиконовым покрытием.
В верхней части теплоизолирующего элемента под оболочкой или между слоями теплоизоляции расположены один или несколько теплоотражающих слоев из алюминиевой фольги. Соединение слоев и оболочки теплоизолирующего элемента выполнено с помощью хольнитенов.
Совершенствование конструкции термоэлектрического мата достигнуто следующим образом.
Наличие разделительного слоя из стеклолакоткани между электронагревателем и теплоаккумулирующим слоем обеспечивает защиту углеродной ткани электронагревателя от контакта с кислородом воздуха, химически агрессивным к углеродным волокнам при температуре выше 300°С. При этом разделительный слой из стеклолакоткани, обладающей антифрикционным свойством, исключает трение электронагревателя о шероховатую поверхность вышерасположенного теплоаккумулирующего слоя при сгибании и сворачивании в рулон термоэлектрического мата во время переноски, защищая структуру ткани от истирания и распушения нитей. Таким образом, указанный разделительный слой препятствует увеличению электрического сопротивления электронагревателя и, как следствие, снижению его мощности, а также перегоранию, обеспечивая повышение надежности и энергоэффективности мата.
Расположение усилителей жесткости за пределами электродов освобождает их от излишней теплоизоляции и они, при работе термоэлектрического мата из-за появившейся возможности интенсивнее отдавать тепло в окружающую среду, не нагреваются до температуры, превышающей температуру нагревостойкости материалов усилителя жесткости и токопроводящей гибкой многопроволочной шины, благодаря чему не происходит их термическое разрушение, что способствует повышению надежности мата.
Шарнирное соединение электродов с усилителями жесткости позволяет обеспечить плотное прилегание поперечных краев электронагревателя вместе с нижней частью оболочки греющего элемента к поверхности кровли и исключить смещение частей электрода вместе с утолщенной кромкой электронагревателя в сторону его середины, тем самым предотвращая образование поперечных складок около электродов, способствующих быстрому перегоранию электронагревателя, обеспечивая повышение надежности.
Использование в этом соединении полосок термостойкого электроизоляционного материала позволяет исключить попадание электрического потенциала на поверхность термоэлектрического мата в местах их механического крепления к усилителю жесткости и термическое разрушение в зоне контакта с электродом, обеспечивая повышение надежности мата.
Использование стеклоткани с силиконовым покрытием в оболочке теплоизолирующего элемента делает ее водонепроницаемой и исключает прилипание битумных материалов при работе термоэлектрического мата, обеспечивая повышение надежности и энергоэффективности.
Наличие в верхней части теплоизолирующего элемента под оболочкой или между слоями теплоизоляции одного или несколько слоев алюминиевой фольги, обладающей хорошей теплоотражающей способностью и воздухонепроницаемостью, препятствует инфракрасному и конвективному переносу тепла в толще теплоизоляции, тем самым повышает энергоэффективность термоэлектрического мата.
Соединение оболочки и внутренних слоев теплоизолирующего элемента с помощью хольнитенов обеспечивает сохранение его толщины, предотвращая смещение теплоизоляции и отдельных ее слоев относительно оболочки теплоизолирующего элемента при сгибании матов и использовании их на скатных кровлях, обеспечивая повышение надежности и энергоэффективности.
Обоснованием выбранных пределов толщины нижней части оболочки греющего элемента для повышения надежности и энергоэффективности термоэлектрического мата является следующее.
Нижняя часть оболочки из стеклолакоткани толщиной менее 0,1 не обладает достаточной прочностью и может разорваться при использовании термоэлектрического мата по назначению. В местах разрыва нижней части оболочки греющего элемента, во-первых, нарушается электроизоляция греющего элемента, а во-вторых, углеродная ткань частично пропитывается разогретым битумом, после остывания которого утрачивает гибкость, а сам термоэлектрический мат становится более тяжелым.
При толщине стеклолакоткани более 0,2 мм оболочка не обладает достаточной гибкостью, чтобы обеспечить плотный контакт греющего элемента с поверхностью разогреваемого участка рулонной кровли, образуя между ними воздушный зазор, препятствующий созданию равномерного теплового потока от электронагревателя к кровле, а значит, к перегреву и более быстрому перегоранию участка электронагревателя в местах повышенного термического сопротивления воздушной прослойки.
На Фиг. 1 изображен общий вид термоэлектрического мата мощностью 3,5 кВт.
На Фиг. 2 представлено послойное расположение частей мата.
На Фиг. 3 представлен узел соединения электрода с электронагревателем из углеродной ткани.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим.
Габаритные размеры мата 2000х550х35 мм. Он состоит из нижнего греющего элемента 1 и верхнего теплоизолирующего элемента 2, равного по длине и ширине нижнему элементу, разделенных деформационным швом 3 по всей площади контакта, а также из двух гибких соединительных изолированных электропроводов 4 и четырех ручек 5 для переноски мата.
Нижний греющий элемент 1 содержит плоский прямоугольный электронагреватель 6 размером 1800х520 мм из углеродной ткани с двумя электродами 7. Нижний греющий элемент 1 с двух сторон покрыт оболочкой, нижняя часть 8 которой из стеклолакоткани толщиной 0,15 мм, а верхняя 9 – из стеклоткани плотностью 250 кг/м2. Между электронагревателем 6 и верхней частью 9 оболочки греющего элемента 1 последовательно расположены разделительный слой 10 из стеклолакоткани толщиной 0,07 мм и теплоаккумулирующий слой 11 из стеклоткани плотностью 0,7 кг/м2. Электронагреватель 6, разделительный 10 и теплоаккумулирующий 11 слои, а также оболочка греющего элемента 1 скреплены между собой прошивкой стеклонитями по его продольным краям.
На участках оболочки греющего элемента 1, выступающих за пределы электронагревателя 6 и электродов 7, прикреплены согнутые вдвое пластины толщиной 2 мм из масло-бензостойкой резины, выполняющие роль усилителей жесткости 12 в плоскости электронагревателя 6. Крепление усилителя жесткости 12 осуществлено с помощью стальных скобок со сквозной прошивкой выступающих участков греющего элемента 1.
Углеродная ткань с удельным электрическим сопротивлением 0,3 Ом·м раскроена таким образом, чтобы нити основы были параллельны продольным краям электронагревателя 6, а нити утка – параллельны поперечным краям, при этом продольные края электронагревателя 6 совпадают с продольными краями мата.
Поперечные края электронагревателя 6 имеют утолщения 13 из трех слоев углеродной ткани одинаковой ширины (25 мм) путем двухкратного его подгиба (фиг. 3). На каждом утолщенном крае электронагревателя 6 с интервалом 5 мм закреплены пять одинаковых частей 14 стального электрода 7, каждая длиной 100 мм.
Часть 14 электрода 7 в развертке имеет форму, похожую на букву "Н", и состоит из двух одинаковых параллельных стальных планок 15 шириной 25 мм и толщиной 1 мм, соединенных между собой перемычкой из того же материала, и согнута вдвое таким образом, что две параллельные планки 15 расположены вдоль утолщенного края 13 электронагревателя 6 и обжимают его с помощью шести заклепок 16, пропущенных через соосные отверстия. Перемычка по месту сгиба выполнена в форме хомута 17, плотно обжимающего участок токопроводящей гибкой многопроволочной шины 18.
Таким образом, все части 14 электрода 7 присоединены к общей шине 18, роль которой выполняет освобожденный от электроизоляции концевой участок гибкого многопроволочного электропровода 4 площадью поперечного сечения 10 мм2 и длиной 3 м.
Каждый электрод 7 шарнирно соединен с усилителем жесткости 12 посредством согнутых вдвое и обхватывающих открытые участки токопроводящей гибкой многопроволочной шины 18 между частями 14 электродов четырех полосок 19 шириной 30 мм из стеклолакоткани толщиной 0,20 мм.
Теплоизолирующий элемент 2 состоит из водонепроницаемой стеклотканевой оболочки 20 с силиконовым покрытием, внутри которой послойно расположены теплоотражающий теплопроводный слой 21 из алюминиевой фольги толщиной 0,1 мм, теплоизоляция 22 из восьми слоев стеклопрошивного холста и теплоотражающий слой 23 из фольги толщиной 0,02 мм. Указанные слои и оболочка 20 скреплены между собой шестнадцатью хольнитенами 24, установленными вдоль длинных краев теплоизоирующего элемента 2.
Греющий 1 и теплоизолирующий 2 элементы соединены между собой за пределами электронагревателя 6 и электродов 7 посредством восьми винтов 25 с гайками 26 и шайбами 27, с помощью которых к термоэлектрическому мату прикреплены четыре ручки 5 из резинового жгута прямоугольного поперечного сечения 10х30 мм для переноски мата.
Термоэлектрический мат работает следующим образом.
При ремонте рулонных кровель из битумных материалов по патенту РФ N 2085675 на очищенную от мусора поверхность поврежденного водоизоляционного ковра укладывают термоэлектрический мат греющим элементом 1 вниз, избегая неплотного контакта греющего элемента 1 с разогреваемым ковром.
Термоэлектрический мат подключают с помощью двух гибких изолированных одножильных электропроводов 4 площадью поперечного сечения 10 мм2 к источнику постоянного тока с регулируемым напряжением 60–65 В.
При этом на электроды 7 и электронагреватель 6 термоэлектрического мата подается электрический ток 50 А, равномерно распределяемый между частями электродов 7 с помощью электрических шин 18. При пропускании тока происходит нагревание электронагревателя 6 из углеродной ткани и одновременно всего греющего элемента 1. При этом тепло от греющего элемента 1 к разогреваемому водоизоляционному ковру передается преимущественно за счет кондуктивного переноса через нижнюю часть 8 оболочки греющего элемента 1. Отсутствие воздушных прослоек между поверхностью водоизоляционного ковра рулонной кровли и греющим элементом 1, а также между его слоями обеспечивается их достаточной гибкостью, а также шарнирным соединением электродов 7 с усилителями жесткости 12, позволяющим обеспечить плотное прилегание поперечных краев электронагревателя 6 вместе с нижней частью 8 оболочки греющего элемента 1 к поверхности кровли.
Если, все-таки, в отдельных местах (например, на вмятинах и вздутиях кровли) возникновение воздушной прослойки между поверхностью водоизоляционного ковра и греющим элементом 1 неизбежно, то локальный перегрев и перегорание углеродной ткани электронагревателя 6 не происходит, так как недополученная водоизоляционным ковром тепловая энергия через разделительный слой 10 греющего элемента 1 кондуктивным потоком передается вышерасположенному теплоаккумулирующему слою 11 и равномерно распределяется по его площади посредством теплоотражающего теплопроводного слоя из алюминиевой фольги 21 толщиной 0,1 мм, отделенной от теплоаккуммулирующего слоя двумя тонкими слоями оболочек греющего 1 и теплоизолирующего 2 элементов.
Наличие разделительного слоя 10 из стеклолакоткани между электронагревателем 6 и теплоаккумулирующим слоем 11 препятствует постепенному увеличению его электрического сопротивления и, как следствие, снижению мощности, так как обеспечивает защиту углеродной ткани электронагревателя 6 от контакта с кислородом воздуха, химически агрессивным к углеродным волокнам при температуре выше 300 °С. Кроме того, материал разделительного слоя 10, обладая антифрикционным свойством, исключает трение электронагревателя 6 о шероховатую поверхность вышерасположенного теплоаккумулирующего слоя 11 при сгибании и сворачивании в рулон термоэлектрического мата во время переноски, защищая структуру ткани от истирания и распушения нитей.
Для предотвращения перегрева электродов 7, установленных на электронагревателе 6, и термического разрушения материалов, из которых они изготовлены (а нагревостойкость стали и меди значительно ниже, чем углеродной ткани) тепло от электродов 7 за счет кондуктивного переноса передается через нижнюю часть 8 оболочки греющего элемента 1, минуя пластины усилителей жесткости из масло-бензостойкой резины 12, к водоизоляционному ковру на пределами разогреваемого его участка.
При переноске и сворачивании мата, благодаря шарнирному соединению электродов 7 с усилителями жесткости 12, не происходит смещение частей 14 электрода 7 вместе с утолщенной кромкой 13 электронагревателя 6 в сторону его середины, тем самым предотвращается образование поперечных складок в электронагревателе около электродов 7, способствующих быстрому перегоранию углеродной ткани электронагревателя 6. При этом использование в этом соединении полосок стеклолакоткани 19 позволяет исключить попадание электрического потенциала на поверхность термоэлектрического мата в местах их механического крепления к усилителю жесткости 12 и термическое разрушение в зоне контакта с электродом 7.
Использование в оболочке 20 теплоизолирующего элемента 2 стеклоткани с силиконовым покрытием обеспечивает защиту этого элемента мата от атмосферных осадков и прилипания к его оболочке битума при ремонте кровли.
Наличие в верхней части теплоизолирующего элемента под оболочкой 20 или между слоями теплоизоляции одного или несколько слоев алюминиевой фольги 23, обладающей хорошей теплоотражающей способностью и воздухонепроницаемостью, препятствует инфракрасному и конвективному переносу тепла в толще теплоизоляции, повышая энергоэффективность термоэлектрического мата.
Соединение оболочки 20 и внутренних слоев теплоизолирующего элемента 2 с помощью хольнитенов 24 обеспечивает сохранение его толщины, предотвращая смещение теплоизоляции 22 и отдельных ее слоев относительно оболочки теплоизолирующего элемента при сгибании матов и использовании их на скатных кровлях.
Термоэлектрические маты с греющими элементами 1, нижняя часть 8 оболочки которых выполнена из стеклолакоткани толщиной 0,1, целесообразно применять при ремонте рулонных кровель с криволинейной поверхностью, где нужна повышенная гибкость материала оболочки. При этом необходимо учитывать примерно полуторакратное сокращение ресурса термоэлектрического мата из-за пониженной прочности этой оболочки.
Термоэлектрические маты, нижняя часть 8 оболочки греющего элемента 1 которых выполнена из стеклолакоткани толщиной 0,2 мм, рекомендуется применять при ремонте кровель с плоскими скатами и ровной их поверхностью, когда гибкость материала нижней части 8 оболочки не является важным его свойством.
Разогрев электронагревателя 6 греющего элемента 1, работающего термоэлектрического мата и размягчение под ним содержащегося в верхних трех-четырех слоях водоизоляционного ковра битума (по патенту РФ № 2085675) происходит за 8–15 минут, в зависимости от погодных условий.
Затем термоэлектрический мат переносят за ручки 5 на другой участок водоизоляционного ковра ремонтируемой кровли, а разогретый участок в течение 40 с, пока он не остыл до температуры размягчения битума, разравнивают и уплотняют с помощью устройства для прикатки гидроизоляционного материала [Патент RU № 2018600, E04D 15/06, опубл. 26.03.92], тем самым восстанавливают водонепроницаемость водоизоляционного ковра.
Таким образом, предложенный термоэлектрический мат лишен всех недостатков наиболее близкого по технической сущности термоэлектрического мата для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте рулонных кровель и обеспечивает повышение надежности и энергоэффективности.
Claims (3)
1. Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте рулонных кровель, содержащий нижний греющий и равный ему по длине и ширине верхний теплоизолирующий элементы, соединенные между собой с образованием деформационного шва, греющий элемент состоит из плоского прямоугольного электронагревателя из углеродной ткани, теплоаккумулирующего слоя из плотной термостойкой электроизоляционной ткани и оболочки, нижняя часть которой, укладываемая на разогреваемый ковер выполнена из стеклолакоткани, а верхняя – из стеклоткани, теплоизолирующий элемент состоит из многослойной волокнистой теплоизоляции, уложенной на теплоотражающий теплопроводный слой из алюминиевой фольги, и термовлагостойкой оболочки, причем продольные края электронагревателя параллельны нитям основы, а поперечные – нитям утка углеродной ткани, на утолщенных за счет многослойности поперечных краях электронагревателя, установлены два стальных электрода, разделенные для гибкости на части и соединенные между собой токопроводящей гибкой многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии, участки греющего элемента, выступающие за поперечные края электронагревателя, имеют гибкие пластинчатые усилители жесткости, к которым с помощью разъемных соединений прикреплены края теплоизолирующего элемента и ручки для переноски мата, отличающийся тем, что между электронагревателем и теплоаккумулирующим слоем имеется разделительный слой из стеклолакоткани, усилители жесткости расположены в греющем элементе за пределами электродов, электроды шарнирно соединены с усилителями жесткости посредством полосок термостойкого электроизоляционного материала, толщина стеклолакоткани в нижней части оболочки греющего элемента составляет 0,1–0,2 мм, а оболочка теплоизолирующего элемента водонепроницаемая из стеклоткани с силиконовым покрытием.
2. Термоэлектрический мат по п. 1, отличающийся тем, что в верхней части теплоизолирующего элемента под оболочкой или между слоями теплоизоляции расположены один или несколько теплоотражающих слоев из алюминиевой фольги.
3. Термоэлектрический мат по п. 1, отличающийся тем, что соединение слоев и оболочки теплоизолирующего элемента выполнено с помощью хольнитенов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2811643C1 true RU2811643C1 (ru) | 2024-01-15 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3808403A (en) * | 1971-07-20 | 1974-04-30 | Kohkoku Chemical Ind Co | Waterproof electrical heating unit sheet |
EP0409393A2 (en) * | 1989-07-17 | 1991-01-23 | Metal Manufactures Limited | Heating mats |
RU2158810C2 (ru) * | 1998-09-01 | 2000-11-10 | Государственное унитарное предприятие Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова | Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель |
US6184496B1 (en) * | 1998-08-06 | 2001-02-06 | Clearpath, Inc. | Driveway, walkway and roof snow and ice melting mat |
RU2289891C1 (ru) * | 2005-05-19 | 2006-12-20 | Александр Константинович Сысоев | Термоэлектрический мат |
RU2320830C2 (ru) * | 2006-04-17 | 2008-03-27 | Александр Константинович Сысоев | Термоэлектрический мат |
US8886026B2 (en) * | 2010-04-15 | 2014-11-11 | Ofir Gilad | Adjustable electric heating mat |
US20220117045A1 (en) * | 2019-02-01 | 2022-04-14 | Kjell Lindskog | Apparatus and method for a heating mat |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3808403A (en) * | 1971-07-20 | 1974-04-30 | Kohkoku Chemical Ind Co | Waterproof electrical heating unit sheet |
EP0409393A2 (en) * | 1989-07-17 | 1991-01-23 | Metal Manufactures Limited | Heating mats |
US6184496B1 (en) * | 1998-08-06 | 2001-02-06 | Clearpath, Inc. | Driveway, walkway and roof snow and ice melting mat |
RU2158810C2 (ru) * | 1998-09-01 | 2000-11-10 | Государственное унитарное предприятие Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова | Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель |
RU2289891C1 (ru) * | 2005-05-19 | 2006-12-20 | Александр Константинович Сысоев | Термоэлектрический мат |
RU2320830C2 (ru) * | 2006-04-17 | 2008-03-27 | Александр Константинович Сысоев | Термоэлектрический мат |
US8886026B2 (en) * | 2010-04-15 | 2014-11-11 | Ofir Gilad | Adjustable electric heating mat |
US20220117045A1 (en) * | 2019-02-01 | 2022-04-14 | Kjell Lindskog | Apparatus and method for a heating mat |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2392398C1 (ru) | Устройство для удаления снега и льда с карнизного свеса крыши | |
US5004190A (en) | Rail heating apparatus | |
US3725638A (en) | Heat radiating assembly and apparatus for permitting ice blocked water to drain off of house roofs | |
CA2750243C (en) | Roll-out thermal envelope roof de-icing system | |
RU2811643C1 (ru) | Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте рулонных кровель | |
US6978577B2 (en) | Heated roof gutter assembly | |
US20060096968A1 (en) | Roof Deicing Apparatus | |
RU2320830C2 (ru) | Термоэлектрический мат | |
RU2289891C1 (ru) | Термоэлектрический мат | |
RU2158810C2 (ru) | Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель | |
RU51059U1 (ru) | Термоэлектрический мат | |
RU98116441A (ru) | Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель | |
CN213740822U (zh) | 一种用于钢轨道梁的加热装置 | |
CN101906854A (zh) | 一种融雪型压力流雨水斗 | |
RU107804U1 (ru) | Устройство для предотвращения образования наледи и сосулек на карнизном свесе крыши | |
NO121684B (ru) | ||
GB2190167A (en) | Furnace pipe insulation | |
CN107642214A (zh) | 一种地暖地板及该地暖地板的安装方法 | |
JPH1026286A (ja) | 流体管及び流体管の凍結防止方法 | |
RU2304368C1 (ru) | Термоэлектрический мат | |
JP2523651Y2 (ja) | 融雪屋根材 | |
NO814139L (no) | Takvarmepanel | |
RU2732287C1 (ru) | Система защиты кровли и водостоков от обледенения | |
JPH11241305A (ja) | 融雪装置 | |
RU171308U1 (ru) | Устройство для гидроизоляции стыковых соединений |