RU79108U1

RU79108U1 - ROAD HEATING SYSTEM

Info

Publication number: RU79108U1
Application number: RU2006138444/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Игоревич Холинов; Александр Викторович Харихин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Эдлайн"
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-12-20

Abstract

Настоящее изобретение относится к системе обогрева дорожного покрытия, содержащей разводку магистральных подающих и обратных трубопроводов, проложенных под дорожным покрытием, по которым протекает теплоноситель, источник тепла и источник давления указанного теплоносителя, а также исполнительную и контрольно-регулировочную аппаратуру, при этом система снабжена отдельными нагревательными блоками, имеющими разводку труб, установленными под обогреваемым дорожным покрытием по его площади, каждый из которых входом сообщен с подающим трубопроводом, а выходом-с обратным трубопроводомThe present invention relates to a heating system for a pavement comprising wiring main supply and return pipelines laid under the pavement, through which a coolant, a heat source and a pressure source of said coolant flow, as well as an actuating and control equipment, the system being provided with separate heating blocks having pipe wiring installed under a heated pavement over its area, each of which is connected to the supply pipe by the input boprovodom and with output-return line

Description

Настоящая полезная модель относится к системам для обогрева дорожного покрытия с целью предотвращения образования на нем снега, льда, ухудшающих состояние дорог и создающих дискомфорт для прохожих. This utility model relates to systems for heating the road surface to prevent the formation of snow and ice on it, which worsen the condition of roads and create discomfort for passers-by.

Известны технические решения, направленные на борьбу с нежелательными образованиями на дорогах льда или снега, имеющие различные системы обогрева, встроенные под дорожным покрытием. Known technical solutions aimed at combating unwanted formations on the roads of ice or snow, having various heating systems built in under the pavement.

Известен патент РФ №2083442, раскрывающий систему обогрева взлетно-посадочной полосы аэродрома, включающую в себя встроенные в бетонное покрытие параллельно расположенные трубопроводы, по которым пропускается теплоноситель для обогрева полосы.Known RF patent No. 2083442, disclosing a heating system for the runway of the aerodrome, including parallel pipelines embedded in the concrete coating, through which a coolant is passed to heat the strip.

Для обогрева с помощью такой известной системы больших площадей требуются существенные мощности по расходу теплоносителей, необходим монтаж протяженных труб и т.п. Кроме того, при выходе из строя какого-нибудь участка затруднен доступ к аварийному месту и усложнен его ремонт.For heating with the help of such a well-known system of large areas, significant capacities are required for the consumption of coolants, installation of long pipes, etc. In addition, if any section fails, access to the emergency site is difficult and its repair is complicated.

Известна другая система обогрева дорожного покрытия, содержащая разводку трубопроводов, по которым с помощью насоса циркулирует теплоноситель в виде низкозамерзающего раствора, обогревающего дорожное покрытие. Разводка прямых и обратных труб выполнена в виде спирали, посредством чего обеспечивается в каждой точке системы обогрева приблизительно одинаковая температура (средняя температураAnother system of heating the pavement is known, comprising piping, through which a coolant circulates in the form of a low-freezing solution heating the pavement using a pump. The piping of the direct and return pipes is made in the form of a spiral, whereby approximately the same temperature is ensured at each point in the heating system (average temperature

смежных участков подающей и сбросной труб примерно одинакова) (см. заявку Японии №2004257105, МПК Е01С 11/26).adjacent sections of the supply and discharge pipes is approximately the same) (see Japanese application No. 2004257105, IPC E01C 11/26).

Эта известная система, несмотря на более высокую эффективность, становится не экономичной в случае использования ее для обогрева больших площадей, т.к. в таком случае потребуется протяженная разводка труб сравнительно большого диаметра и большие мощности для обеспечения необходимого расхода теплоносителя. Кроме того, в такой системе также затруднены эксплуатационно-ремонтные работы, связанные, в частности, с нахождением и доступом к аварийному участку трубопроводов. This well-known system, despite its higher efficiency, becomes not economical if it is used to heat large areas, because in this case, an extended wiring of pipes of a relatively large diameter and large capacities will be required to ensure the necessary coolant flow. In addition, in such a system, maintenance and repair work is also difficult, associated, in particular, with finding and accessing the emergency section of pipelines.

Известна также система обогрева дорожного покрытия, например, стоянок транспортных средств, содержащая металлическую сетку, расположенную горизонтально на фундаменте, и размещенный на сетке и соединенный с ней протяженный тепловой источник (см. заявку Японии №2004300792, кл. Е01С 11/26).Also known is a heating system for road surfaces, for example, parking of vehicles, containing a metal grid located horizontally on the foundation, and placed on the grid and connected with it an extended heat source (see Japan application No. 200400792, class E01C 11/26).

Известная система решает задачу обогрева почвы на ограниченном по площади пространстве и имеет определенное преимущество благодаря удобному монтажу системы за счет наличия металлической сетки, на которой крепится протяженный нагреватель.The known system solves the problem of heating the soil in a limited space area and has a definite advantage due to the convenient installation of the system due to the presence of a metal mesh on which an extended heater is mounted.

В то же время, такая система не может экономично решать задачу обогрева покрытий больших площадей, которые нередко встречаются в многонаселенном городе. В свете сказанного задачей настоящей полезной модели является создание системы, осуществляющей обогрев дорожного покрытия значительной площади и обеспечивающей на всей обогреваемой поверхности плавление снега и льда. Другой задачей настоящей полезной модели является создание системы, имеющей преимущество в экономичности перед известными системами и затрачивающей существенно меньшие мощности для функционирования. Следующей задачей настоящей полезной модели является создание системы обогрева, в которой обеспечивается удобство эксплуатации, в частности, ускорение ремонтно-восстановительных работ.At the same time, such a system cannot economically solve the problem of heating coatings of large areas, which are often found in a populated city. In the light of what has been said, the objective of this utility model is to create a system that heats a pavement of a large area and provides melting of snow and ice on the entire heated surface. Another objective of this utility model is to create a system that has an advantage in cost effectiveness over known systems and consumes significantly less power for operation. The next task of this utility model is to create a heating system, which provides ease of use, in particular, the acceleration of repair and restoration work.

Для решения указанных задач в соответствии с настоящей полезной моделью предлагается система обогрева дорожного покрытия, содержащая разводку магистральных подающих и обратных трубопроводов, проложенных под дорожным покрытием, по которым протекает теплоноситель, источник тепла и источник давления указанного теплоносителя, а также исполнительную и контрольно - регулировочную аппаратуру, при этом система снабжена отдельными нагревательными блоками, имеющими разводку труб, установленными под дорожным покрытием по его площади, каждый из которых входом сообщен с подающим трубопроводом, а выходом-с обратным трубопроводом.To solve these problems, in accordance with this utility model, a road pavement heating system is proposed that contains the layout of main supply and return pipelines laid under the pavement, through which the coolant, heat source and pressure source of the specified coolant flow, as well as executive and control and regulatory equipment while the system is equipped with separate heating units having pipe routing installed under the pavement over its area, each of which the inlet communicates with the inlet conduit and outlet conduit, with a return.

Дополнительно, система снабжена дополнительными попарно расположенными участками подающих и обратных трубопроводов большего диаметра, по сравнению, соответственно, с основными подающими и обратными трубопроводами, и расположенными по направлению, отличному от направления указанных основных трубопроводов, при этом указанные нагревательные блоки соединены посредством входа и выхода, соответственно, с соответствующими дополнительными участками подающих и обратных трубопроводов.Additionally, the system is equipped with additional pairwise arranged sections of the supply and return pipelines of a larger diameter, in comparison with the main supply and return pipelines, respectively, and located in a direction different from the direction of these main pipelines, while these heating blocks are connected by means of inlet and outlet, accordingly, with the corresponding additional sections of the supply and return pipelines.

Кроме того, в системе дополнительные участки подающих и обратных трубопроводов расположены приблизительно поперек основным подающим и обратным трубопроводам. Дополнительно, в системе дополнительные участки подающих и обратных трубопроводов расположены приблизительно параллельно между собой в отдельной паре. Дополнительно, в системе трубопроводы расположены в траншеях, закрытых съемными покрытиями для облегчения доступа к этим трубопроводам. Теперь полезная модель будет раскрыта в примерах предпочтительного осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, гдеIn addition, in the system, additional sections of the supply and return pipelines are located approximately transverse to the main supply and return pipelines. Additionally, in the system, additional sections of the supply and return pipelines are located approximately parallel to each other in a separate pair. Additionally, in the system, the pipelines are located in trenches closed with removable coatings to facilitate access to these pipelines. Now a utility model will be disclosed in the examples of the preferred implementation with reference to the accompanying drawings, where

На фиг.1 - представлено схематическое выполнение одного предпочтительного варианта выполнения системы обогрева в соответствии с настоящей полезной моделью.Figure 1 - presents a schematic implementation of one preferred embodiment of a heating system in accordance with this utility model.

На фиг.2 - представлено схематическое выполнение другого предпочтительного варианта выполнения системы обогрева в соответствии с настоящей полезной моделью. На фиг.3 - представлено расположение трубопроводов под землей. На фиг.1 представлено схематическое выполнение системы 1 обогрева дорожного покрытия, обеспечивающей обогрев значительной площади, имеющей, например, продольное направление, т.е. обогреваемая площадь (обозначена пунктирным контуром) значительно вытянута в продольном направлении и, в то же время, иметь достаточную ширину, например, может представлять собой какую-нибудь улицу. Подающие и обратные (магистральные) трубопроводы 2 и 3 системы 1 проложены под покрытием, например, в бетонном основании под плитками покрытия. По подающему трубопроводу 2 теплоноситель идет к нагреваемым блокам 4, а по обратному трубопроводу 3 теплоноситель возвращается для получения тепла в тепловом пункте 5. В общем виде тепловой пункт 5 включает в себя теплообменное устройство 6, например, теплообменник, в котором по одной, нагревающей ветви 7 пропускается теплоагент с более высокой температурой, а другая ветвь выполнена из сообщающихся подающих 2 и обратных 3 трубопроводов. Вследствие большой протяженности площади обогрева, было бы очень неэффективно для непосредственного обогрева использовать магистральные трубопроводы 2 и 3. Поэтому в настоящей полезной модели подающие 2 и обратные 3 трубопроводы используются для доставки теплоносителя к нагревательным блокам 4, которые осуществляют непосредственный обогрев дорожного покрытия. Подающие 2 и обратные 3 трубопроводы выполнены сравнительно большого диаметра, порядка D1~100-130 мм, что дает возможность существенно уменьшить гидравлическое сопротивление протяженных магистральных трубопроводов и тем самым снизить потребляемую мощность. Эти трубопроводы могут быть выполнены из пластика для улучшения, в частности, эксплуатационных качеств. Каждый из нагревательных блоков 4 включают в себя трубу 8, диаметром порядка D2~15-30 мм, выполненную зигзагообразной для возможности схватывания большой площади обогрева. В частности, такая труба 8 может быть расположена по спирали так, чтобы участок трубы 8 с более высокой температурой был размещен смежно участку этой трубы с более низкой температурой так, чтобы средняя суммарная температура смежных участков этой трубы была приблизительно одинакова. Это обеспечивает равномерный обогрев всей площади дорожного покрытия. Нагревательные блоки 4 равномерно расположены под всей площадью обогрева. Вход 9 трубы 8 каждого нагревательного блока 4 сообщен (возможно не непосредственно) с подающим магистральным трубопроводом 2, а выход 10 трубы 8 - с обратным трубопроводом 3. Площадь каждого нагревательного блока 4 может составлять 8~10-25 м². Нагревательные блоки 4 могут быть выполнены за одно целое с металлическими сетками (на черт. не показаны) и модульно устанавливаться в бетонном основании покрытия.Figure 2 - presents a schematic implementation of another preferred embodiment of a heating system in accordance with this utility model. Figure 3 - shows the location of the pipelines underground. Figure 1 presents a schematic implementation of the system 1 of the heating of the road surface, providing heating of a significant area, having, for example, a longitudinal direction, i.e. the heated area (indicated by a dashed outline) is significantly elongated in the longitudinal direction and, at the same time, have a sufficient width, for example, it can be some kind of street. The supply and return (main) pipelines 2 and 3 of system 1 are laid under the coating, for example, in a concrete base under the tiles of the coating. Through the supply pipe 2, the coolant goes to the heated blocks 4, and through the return pipe 3, the coolant returns to receive heat in the heat point 5. In general, the heat point 5 includes a heat exchanger 6, for example, a heat exchanger, in which one heating branch 7 a heat agent with a higher temperature is passed, and the other branch is made of interconnected supply 2 and return 3 pipelines. Due to the large extent of the heating area, it would be very inefficient for direct heating to use the main pipelines 2 and 3. Therefore, in this utility model, the supply 2 and return 3 pipelines are used to deliver the coolant to the heating blocks 4, which directly heat the pavement. The supplying 2 and return 3 pipelines are made of a relatively large diameter, of the order of D1 ~ 100-130 mm, which makes it possible to significantly reduce the hydraulic resistance of long trunk pipelines and thereby reduce power consumption. These pipelines can be made of plastic to improve, in particular, performance. Each of the heating blocks 4 includes a pipe 8, with a diameter of the order of D2 ~ 15-30 mm, made zigzag for the possibility of setting a large heating area. In particular, such a pipe 8 may be arranged in a spiral so that a portion of the pipe with a higher temperature is adjacent to a portion of the pipe with a lower temperature so that the average total temperature of adjacent sections of this pipe is approximately the same. This ensures uniform heating of the entire pavement area. The heating blocks 4 are evenly spaced under the entire heating area. The input 9 of the pipe 8 of each heating block 4 is connected (possibly not directly) with the supply main pipe 2, and the output 10 of the pipe 8 is connected to the return pipe 3. The area of each heating block 4 can be 8 ~ 10-25 m ² . The heating blocks 4 can be made in one piece with metal grids (not shown in the drawing) and can be installed modularly in the concrete base of the coating.

На практике существуют варианты, когда нецелесообразно с точки зрения экономической эффективности иметь только продольные, большой протяженности магистральные трубопроводы 2 и 3. Могут быть даже варианты, когда протяженность магистральных трубопроводов 2 и 3 незначительна. На участках, имеющих кроме значительной продольной протяженности площади и достаточную ширину, становится более эффективно использовать и дополнительные участки подающих 2 и обратных 3 трубопроводов. Такие дополнительные участки включают в себя попарно расположенные участки трубопроводов 11 и 12, каждый из которых сообщен, соответственно, с подающим 2 и обратным 3 трубопроводами. Попарно расположенные участки 11 и 12 могут быть расположены под дорожным покрытием и отличаться по направлению от магистральных трубопроводов 2 и 3, например, могут быть поперечными относительно них. Диаметр участков трубопроводов 11 и 12 обычно составляет D3~130-220 мм, что позволяет иметь на них минимальное гидравлическое сопротивление. За счет этого удается поддерживать практически неизменным давление вдоль трубопроводов 11 и 12 для обеспечения функционирования блоков 4 на одних и тех же параметрах, в то же время изменение давления по трубопроводам 2 и 3 является не существенным для эффективности работы этих блоков.In practice, there are options where it is impractical from the point of view of economic efficiency to have only longitudinal, long-distance trunk pipelines 2 and 3. There may even be options when the length of the trunk pipelines 2 and 3 is insignificant. In areas that, in addition to a significant longitudinal length of the area and a sufficient width, it becomes more efficient to use additional sections of the supplying 2 and return 3 pipelines. Such additional sections include pairwise spaced sections of pipelines 11 and 12, each of which is in communication with supply 2 and return 3 pipelines, respectively. Pairwise located sections 11 and 12 can be located under the road surface and differ in direction from the main pipelines 2 and 3, for example, can be transverse relative to them. The diameter of sections of pipelines 11 and 12 is usually D3 ~ 130-220 mm, which allows them to have a minimum hydraulic resistance. Due to this, it is possible to maintain practically unchanged the pressure along the pipelines 11 and 12 to ensure the functioning of the blocks 4 on the same parameters, at the same time, the pressure change along the pipelines 2 and 3 is not essential for the efficiency of these blocks.

Иногда, из-за разного расположения обогреваемых площадей или чрезмерно большой протяженности, приходится отделять от трубопроводов отдельные ветви 13 и 14 (см фиг. 2).Sometimes, due to the different arrangement of the heated areas or an excessively long extent, it is necessary to separate individual branches 13 and 14 from the pipelines (see Fig. 2).

Система 1 обогрева согласно настоящей полезной модели, кроме того, позволяет улучшить условия эксплуатации, связанные с контролем и ремонтом в случае необходимости ее магистралей. Это достигается тем, что в районе установки аппаратуры трубопроводы укладываются в специально созданные для них траншеи (желоба) 16. В этих траншеях 16 трубопроводы размещаются близко к поверхности и укрываются сверху съемными покрытиями 17, благодаря которым обеспечивается простой доступ к этим участкам трубопроводов и к расположенной на них аппаратуре.The heating system 1 according to the present utility model, in addition, allows to improve the operating conditions associated with the monitoring and repair, if necessary, of its mains. This is achieved by the fact that in the installation area the pipelines are laid in trenches (gutters) specially created for them 16. In these trenches 16, the pipelines are placed close to the surface and covered from above with removable coatings 17, which provide easy access to these sections of pipelines and to the on them equipment.

Работу системы 1 обеспечивает исполнительная и контрольно-регулировочная аппаратура. Управление работой системы 1 не представляет собой сложности и осуществляется обычными, известными приборами. На обратном трубопроводе 3 установлен насос 18, создающий давление, обеспечивающее движение теплоносителя. На параллельных линиях ветви 7, соединенных, например, с магистралью городской системы обогрева помещений, устанавливаются температурные датчики 19 и регулировочный кран (типа регулятора расхода) 20, а в подающем 2 и обратном 3 трубопроводах устанавливаются температурные датчики 21. Регуляторы расхода и температурные датчики могут устанавливаться также на входе 9 и выходе 10 труб 8 каждого нагревательного блока 4. В системе 1 предусмотрена также другая аппаратура, The operation of the system 1 provides executive and control equipment. Management of the system 1 is not difficult and is carried out by conventional, well-known devices. A pump 18 is installed on the return pipe 3, which creates pressure to ensure the movement of the coolant. On the parallel lines of branch 7, connected, for example, to the highway of the city heating system, temperature sensors 19 and a control valve (such as a flow regulator) 20 are installed, and temperature sensors 21 are installed in the supply 2 and return 3 pipelines 21. Flow regulators and temperature sensors can also be installed at the inlet 9 and the outlet 10 of the pipes 8 of each heating unit 4. In the system 1 is also provided other equipment,

заслонки, задвижки и т.п., необходимые для обычного функционирования подобных систем.dampers, gate valves, etc., necessary for the normal functioning of such systems.

Обогрев дорожного покрытия осуществляется, исходя из поддержания его температуры, незначительно выше 0°С. Поддержание такой температуры обеспечивает надежное плавление снега и исключает образование льда. В то же время, при этом не затрачиваются излишние мощности для нецелесообразного поддержания повышенной температуры. В настоящей системе 1 предусмотрены температурные датчики (на черт не показаны), которые измеряют температуру у поверхности покрытия и передают ее параметры на аппаратуру в тепловом пункте 5. Кроме того, измеряется температура в указанных трубопроводах теплообменного устройства 6. С учетом температуры теплоагента в ветви 7 и температуры дорожного покрытия осуществляется регулирование производительности насоса 18 и регуляторов расхода. Учитывается также работа аппаратуры, установленной непосредственно на трубах 8 нагревательных блоков 4.The pavement is heated on the basis of maintaining its temperature slightly above 0 ° C. Maintaining this temperature ensures reliable melting of snow and eliminates the formation of ice. At the same time, this does not require excessive power for the inappropriate maintenance of elevated temperatures. This system 1 provides temperature sensors (not shown in the drawing) that measure the temperature at the surface of the coating and transmit its parameters to the equipment in heat point 5. In addition, the temperature in the indicated pipelines of the heat exchanger is measured 6. Taking into account the temperature of the heat agent in branch 7 and the temperature of the road surface is regulated by the performance of the pump 18 and flow controllers. Also taken into account is the operation of equipment installed directly on the pipes 8 of the heating units 4.

Следует отметить, что в данном описании приведены примеры выполнения системы, которые не должны рассматриваться как ограничивающие притязания заявителей, т.к. с учетом приведенной формулы полезной модели можно привести достаточное количество других вариантов настоящей полезной модели, охватываемых этой формулой.It should be noted that this description provides examples of the implementation of the system, which should not be construed as limiting the claims of applicants, as taking into account the given formula of the utility model, a sufficient number of other variants of the present utility model covered by this formula can be given.

Claims

1. The heating system of the pavement, containing the layout of the main main supply and return pipelines laid under the pavement, through which the coolant, heat source and pressure source of the specified coolant flow, as well as executive and control and adjustment equipment, while the system is equipped with separate heating units having piping, installed under a heated pavement over its area, and the system is equipped with additional pairwise located sections by the feed and return pipelines of larger diameter compared with the main supply and return pipelines, respectively, wherein said heating blocks are connected by means of an inlet and an outlet respectively to the corresponding additional sections of the supply and return pipelines.

2. The heating system according to claim 1, in which additional pairwise located sections of the supply and return pipelines have a direction different from the direction of the main and return pipelines.

3. The heating system according to claim 2, in which additional sections of the supply and return pipelines are located approximately transverse to the main supply and return pipelines.

4. The heating system according to claim 2, in which additional sections of the supply and return pipelines are located approximately parallel to each other in a separate pair.

5. The heating system according to any one of claims 1 to 4, in which sections of the pipelines on which the equipment is located are placed in trenches closed with removable coatings to facilitate access to these sections.