[发明专利]一种屋顶互补式加热融雪装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及室外全自动或半自动加热技术，具体涉及一种屋顶互补式加热融雪装置及其使用方法。

背景技术

冬季遭遇强降雪天气时，房屋的屋顶上会堆积大量积雪，由此带来如下危害：其一，在大量积雪的压力作用下，屋顶很容易发生坍塌，由此导致房屋损毁和人员伤亡。其二，对低层房屋而言，随着气温的回升，大量积雪会缓慢融化，而融水很容易在屋檐处结冰并形成冰锥，由此造成冰锥坠落伤人事故。其三，对高层房屋而言，随着气温的回升，积雪暖型成冰，而冰块很容易堵塞管道，由此影响人们的日常生活。因此，为了避免上述危害，目前清理屋顶积雪主要通过人工清除法和化学融化法。人工清除法靠人力铲除，既费时又费力且效率低下，由于屋顶的不平整以及积雪结冰后的湿滑，使操作人员在进行清理操作时具有较大的危险性；而化学融化法由于自身原理所限，易造成如钢筋锈蚀、剥蚀屋顶隔热层及环境污染等负面效应,普遍存在除雪效率低、工作可靠性差、环保性差、自动化程度低的问题。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种屋顶互补式加热融雪装置，所述屋顶互补式加热融雪装置包括电加热组件和太阳能组件，所述太阳能组件包括太阳能集热板、绕行管道，所述电加热组件包括加热电缆和电池组件，设置在所述太阳能集热板中的集热管道和所述绕行管道连通形成充满导热介质闭合回路，所述加热电缆设置在所述绕行管道内，所述电池组件为所述加热电缆提供电能。

较佳的，所述绕行管道包括主管部和副管部，所述主管部和所述副管部连通形成循环回路。

较佳的，所述副管部设置第一电磁阀和第二电磁阀，所述集热管道的两端分别通过所述第一电磁阀、所述第二电磁阀与所述副管部连通。

较佳的，所述主管部包括若干流动管道和若干加热管道，所述流动管道和所述加热管道均设置为直管，所述流动管道和所述加热管道交替连接。

较佳的，所述流动管道与相邻所述加热管道以90度的夹角设置连接，相邻所述加热管道的距离等距设定。

较佳的，相邻所述加热管道之间的距离L的计算公式为

其中，T_w为所述加热介质额定温度；T_v为外界环境平均温度，δ为所述加热管道管壁厚度；τ为所述加热管道的管壁导热系数；C₁为水的比热容；C₂为积雪比热容；T为融化温度；ρ为积雪密度；ω为积雪融化速度；l为所述加热管道的长度；μ为热量利用率。

较佳的，所述加热管道包括流通腔和加热腔，所述加热电缆设置在所述加热腔内，所述加热介质设置在所述流通腔内；所述加热管道还包括隔离组件，所述流通腔和所述加热腔通过所述隔离组件相互隔离。

较佳的，一种使用所述的屋顶互补式加热融雪装置的使用方法，包括步骤，

S1，所述屋顶互补式加热融雪装置及其使用方法根据外界环境数据进入联合工作状态；

S2，所述屋顶互补式加热融雪装置及其使用方法根据外界环境数据进入电热工作状态。

较佳的，S1具体步骤为，当外界光照强度大于设定值时，所述屋顶互补式加热融雪装置进入联合工作状态；所述第一电磁阀和所述第二电磁阀实现所述闭合回路的连通和所述循环回路的关闭，使所述太阳能组件进入工作状态；所述屋顶互补式加热融雪装置根据检测到的屋面融雪温度与外界温度，实现对所述电加热组件开关以及功率的调节。

较佳的，S2具体步骤为，当所述外界光照强度小于设定值时，所述屋顶互补式加热融雪装置进入电热工作状态；所述第一电磁阀和所述第二电磁阀实现所述闭合回路的闭合和所述循环回路的连通，使所述电加热组件进入工作状态。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，通过所述清雪自控装置控制所述屋顶互补式加热融雪装置、所述天沟自主式加热化冰装置，实现对屋顶积雪以及天沟冻冰的自动化处理，实现高效率低能耗的屋顶化雪融冰；2，通过所述电加热组件和所述太阳能组件的协同作用，实现所述屋顶互补式加热融雪装置的低能耗互补式屋顶融雪操作；3，通过所述天沟自主式加热化冰装置，实现对天沟内冻冰的快速加热去除，避免天沟以及导流管的堵塞；4，通过所述清雪自控装置对屋顶环境的监控，控制所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置加热功率，实现化雪融冰的智能调控，降低能源消耗，提高各设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明房屋加热式融雪系统的功能示意图；