АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Система антиобледенения, или наружного кабельного обогрева -сложное электротехническое оборудование, предназначенное для защиты в зимнее время трубопроводов, крыш, водостоков, открытых площадок, дорог, подъездных путей, пандусов и ступенек от снега и наледи. Помимо снеготаяния, обогрев этих участков позволяет обеспечить безопасность их эксплуатации и продлить срок службы.
 Системы антиобледенения проектируются индивидуально для каждого объекта. На каждую систему обогрева установщик предоставляет конструкторскую документацию и проект, часто бывает необходимо согласование установки систем обогрева большой мощности в надзорных органах. Также следует помнить, что системы антиобледенения требуют не только гарантийного, но и сервисного обслуживания, что необходимо предусмотреть при выборе того или иного поставщика.

Основной элемент системы антиобледенения — тепловыделяющий, или нагревательный, кабель, имеющий высокую мощность и длительный срок службы. Кабель, применяемый в системах обогрева, должен полностью соответствовать ГОСТ Р 5057.25-2000. Эти же стандарты выдерживаются производителями не только для нагревательного, но и для распределительного кабеля, а также комплектующих всей системы.

В системах обогрева применяют нагревательные кабели двух типов:
резистивные и саморегулирующиеся.

Резистивный кабель сложнее в монтаже, поскольку он имеет постоянное сопротивление по всей длине и монтируется секциями строго определенных отрезков. При этом одножильный резистивный кабель имеет оба «холодных» конца, и его укладывают таким образом, чтобы начало и конец одной секции соединяла общая муфта. Двухжильный резистивный кабель имеет один «холодный» конец, а второй заканчивается муфтой, то есть его можно укладывать в одну нитку, что значительно упрощает работу проектировщикам и монтажникам. Системы, смонтированные на основе только резистивного кабеля, как правило, служат для обогрева плоских поверхностей — автостоянок, подъездных путей, тротуаров, пандусов и ступенек, ровных участков крыш.

Конструкция саморегулирующегося кабеля, или самрега, представляет собой две токопроводящие жилы, между которыми расположена пластиковая нагревательная матрица. Тепловыделение разных участков одной и той же нити саморегулирующегося кабеля напрямую зависит от температуры на поверхности каждого из этих участков. Там, где есть опасность возникновения наледи, мощность кабеля возрастает, другие участки саморегулирующегося кабеля в это время остаются холодными. Саморегулирующийся кабель класса «Премиум» к тому же имеет сложную зависимость мощности от температуры окружающей среды: в момент перехода от плюсовых температур к минусовым мощность кабеля резко увеличивается. Это позволяет полностью обеспечить испарение или сход осадков с обогреваемой поверхности.
Как правило, саморегулирующийся кабель устанавливают в местах наибольшей концентрации талых и дождевых вод — в желобах и водостоках крыш сложной конфигурации, в стоках ливневой канализации — везде, где есть наибольшая вероятность образования ледяных пробок и заторов при перепадах температур в зимнее время. В отличие от резис-тивного, самонагревающийся кабель нарезают секциями необходимой длины, от 20 см до нескольких десятков метров. Саморегулирующийся кабель дороже резистивного по стоимости, однако дешевле в эксплуатации, поскольку позволяет оптимизировать энергозатраты.

Грамотные проектировщики комплектуют систему кабельного обогрева обоими типами кабелей. Например, плоская крыша обогреваются резистивным кабелем, а водостоки, желоба и наружная канализация -самонагревающимся.
На кровле, в желобах, ендовах и водостоках нагревательный кабель лежит открыто. Именно поэтому изоляция кабеля, разработанного специально для применения в нагревательных системах для крыш, имеет повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению, агрессивным жидкостям, перепадам температур. Нагревательный кабель, разрешенный для применения внутри трубопроводов с питьевой водой, обладает изоляцией, выполненной из материалов, имеющих нулевую эмиссию в окружающую среду.
Обогрев трубопроводов осуществляют в двух случаях: для поддержания стабильной температуры жидкостей по всей длине трубопровода и для защиты их от льда. Для обогрева в системах защиты трубопроводов используется как нагревательный кабель, так и гибкая нагревательная лента, нагревательный элемент которой изготовлен из углеродистой ткани, а защитное электроизоляционное покрытие выполнено из стеклоткани с силиконовой пропиткой. На трубы большого диаметра ленту или кабель накручивают спиралью.

В зависимости от выполняемых функций система антиобледенения комплектуется аппаратурой управления, включающей в себя терморегуляторы, датчики температуры и влажности, пускорегулирующие и защитные устройства. Терморегуляторы и термостаты обязательны для любой системы, поскольку служат для отключения нагрузки вне пределов диапазона заданных температур. Наиболее продуктивно в целях оптимизации энергозатрат, но не обязательно в конструкции, наличие в системе антиобледенения датчиков влажности и осадков, позволяющих оптимально расходовать электроэнергию, — в мороз такая система включается только тогда, когда идет снег, и отключается после его полного таяния.
Многие поставщики предлагают в конструкции системы обогрева использовать только более дешевый резистивный кабель, при этом систему управления укомплектовать самыми современными датчиками температуры, влажности и осадков, оптимизируя таким образом стоимость не только комплектующих, но и последующей эксплуатации.
Распределительные сети систем антиобледенения комплектуются силовыми и информационными кабелями, распределительными коробками и щитом управления. Необходимо помнить, что силовой кабель под землей по стандарту должен располагаться на глубине не менее 50 см от ее поверхности. По правилам пожаробезопасности силовой кабель «одевают» в специальную гофрированную трубу, изготовленную из самозатухающих материалов. Для предохранения от механических повреждений гофротрубу дополнительно защищают.
Поскольку срок службы систем антиобледенения и снеготаяния исчисляется десятками лет, высокие требования предъявляются к крепежу. Для кровель и разного назначения стоков применяется как монтажная лента, позволяющая избежать сверления отверстий в покрытии, так и специальный крепеж, изготовленный из материалов, не поддающихся коррозии. Для обогрева мостов, дорог, открытых площадок и ступеней нагревательный кабель крепится на монтажную сетку, дополнительно защищающую кабель от механических повреждений. В основании ступеней, тротуаров и пандусов выполняют бетонную стяжку с бороздками, куда укладывается кабель, рассчитанными соответственно мощности нагревательного элемента.
Чтобы избежать потерь тепла через землю, в конструкции основания площадок, дорог и ступеней предусматривают утеплитель, как правило, экструдированный пенополистирол с высокой механической прочностью и прочностью на сжатие. Если нагревательный элемент системы — резистивный кабель, бетонную стяжку выполняют таким образом, чтобы кабель не соприкасался с утеплителем.
Закладывая в проект строительства или реконструкции объекта систему кабельного обогрева, необходимо помнить: высокая квалификация проектировщиков и монтажников, как и хорошо зарекомендовавшая себя марка комплектующих, — залог отсутствия проблем, связанных с последующей работой антиобледенительной системы.
 

---

Чтобы познакомиться с нашими расценками на выполнение работ позвоните по телефонам: 8(495) 507-36-72; 507-66-32 и наши специалисты ответят на все Ваши вопросы по кровельным или фасадным системам дома. Вы также можете воспользоваться формой Обратная связь или приехать в наш офис.Ваш звонок очень важен для нас!

Антиобледенительные системы

Сосульки стали настоящей опасностью, подстерегающей и жителей больших городов, и собственников индивидуального жилья. Весной наши улицы покрываются объявлениями «Осторожно, сход снега!», однако, это не предотвращает ни несчастные случаи, ни порчу имущества. Каждый год травмы, помятые машины, испорченное здоровье и имущественные судебные иски. Бороться с ледяной проблемой можно разными способами.

Традиционный метод борьбы с сосульками

Самый простой метод – механический. Уже образовавшиеся сосульки и наледь скалывают с поверхности при помощи лома или лопаты. Это довольно трудоемкий и опасный процесс, но из-за дешевизны он до сих пор широко используется.

Электроимпульсная антиобледенительная система

Технология ЭИПОС предусматривает механическое разрушение уже сформированных сосулек. Разработана она еще в 60-х годах ХХ века советским изобретателем И.А. Левиным и изначально предназначалась для борьбы с ледяными наростами на обшивке самолетов. Механизм состоит из генератора электрических импульсов, индукторов для преобразования импульсов в механические, и специальных распределительных элементов. Индукторы крепятся под защищаемой поверхностью. Создаваемые антиобледенительной системой импульсные деформации разрушают образовавшиеся сосульки.

К достоинствам системы можно отнести высокую экономичность в энергопотреблении, к недостаткам сильный шум, необходимость постоянного контроля (при включении оборудования осколки льда могут попасть на людей) и невозможность использования на неэлектропроводных и негибких элементах кровли.

Кабельный обогрев

Кабельные антиобледенительные системы являются самыми современными, безопасными и высокоэффективными. Электрообогрев применяется во многих сферах хозяйства, начиная от частных домов, заканчивая крупными промышленными предприятиями. 

Обогрев кровли, желобов, водостоков

Система представляет собой кабель, уложенный особым образом в местах наибольшего скопления снега. Управление системой осуществляется с пульта, установленного внутри дома.

Кабельный обогрев кровли можно установить тремя способами:

• Кабель прокладывается только по краю крыши. Выпавший снег тает, и вода уходит в водостоки. При такой системе есть большая вероятность замерзания талой воды в водостоках и нарушения процесса водоотведения вплоть до самой весны.
• Кабель прокладывается только в водостоках и желобах. Это так же экономичный метод, противоположный предыдущему. Чаще всего он применяется на так называемых «холодных крышах», когда опасность образования сосулек возникает только весной.
• Самый надежный способ – проложить кабель и по краю крыши, и в водостоках. При такой системе защита от образования сосулек максимальная и талая вода отходит в отведенные для этого места, не приводя к образованию льда на дорожках и тротуарах.

Обогрев ступенек, пандусов, открытых площадок

Система применяется для предотвращения образования наледи на открытых площадках, что значительно повышает безопасность пешеходов и облегчает очистку территорий от льда и снега.

В основу системы положен низкотемпературный экранированный нагревательный кабель либо специальные нагревательные маты. Применяются как одножильные, так и двужильные кабели, резистивного или саморегулирующегося типа.

В конструкцию антиобледенительной системы входят:

• нагревательные элементы (кабель, маты),
• детали крепления,
• датчики температуры и датчики осадков,
• энергораспределяющие элементы, с помощью которых система подключается к источнику электропитания (распределительные коробки, короба для прокладки проводов и пр.),
• автоматическая система управления, которая определяет необходимость включения и выключения системы.

Обогрев трубопроводов

Греющий кабель применяется для трубопроводов, используемых в коммунальном хозяйстве, нефтегазовой и химической промышленности. Целью таких систем является поддержание постоянной температуры на всем протяжении трубопровода либо предварительный разогрев перекачиваемой жидкости. Системы промышленного обогрева — это сложные конструкции, требующие грамотного проектирования и серьезных предварительных расчетов.

Промышленные объекты

Включают в себя обогрев резервуаров, бункеров, помещений и других промышленных объектов. Чаще всего применяются в пищевой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности для обеспечения стабильной температуры помещения либо вещества, используемого в производственном процессе.

В большинстве случаев эффективно решить проблему промерзания, образования наледи и сосулек можно только с помощью кабельной антиобледенительной системы. Она не борется с уже сформированными ледяными массами, а предупреждает их появление, что гораздо надежнее, и главное, безопаснее.

Видео ответы на вопросы по антиобледенительным системам

Читайте также:

Защита от снега

Защита от сосулек

Антиобледенительные системы | Товары для кровли, фасада, водоотведения и дренажных систем. Ideal Roof

Как показывает практика, одной из серьезнейших проблем, появляющихся в холодное время года, является стекание по скатам кровли и замерзание воды, образовавшейся за время оттепели. Лед накапливается на кромке самой кровли, а также в водосточных трубах и воронках.

 

Это приводит ко множеству проблем: закупорка и протекание кровли, разрушение труб, образование сосулек вследствие перетекание воды через край из-за отсутствия других путей схода. Урон от обледенения кровли очень велик: от схода снега и льда с крыш получают ранения и даже гибнут люди, а также портятся автомобили, стоящие возле домов.

 

Решить эту проблему и избавить крышу от сосулек поможет установка систем обогрева кровли (антиобледенительных систем).

 

Системы обогрева кровли имеют множество преимуществ. Такая система:

 

позволяет избежать появление наледи

предотвращает порчу фасадов домов

помогает увеличить срок использования водостоков и кровли

дает возможность обезопасить окружающих людей

Существуют и конструктивные достоинства. Антиобледенительная система:

 

Не нуждается в летнем демонтаже

Может быть установлена на крышу любого типа

Имеет автоматическое управление

Ее кабели стойко переносят перепады температур и солнечную радиацию

Основными составляющими устройства обогрева кровли являются:

 

1. Греющая часть. Эта часть берет на себя главную задачу – проведение талой воды к ливневой канализации. Она состоит из саморегулирующихся нагревательных кабелей, которые укладываются на самых опасных участках (водостоках, нижней части крыши), а также специальных аксессуаров для их прочного укрепления на кровле.

 

2. Информационная и распределительная сети. Они обеспечивают питание для греющей части системы и проводят информационные сигналы к щиту управляющей системы от датчиков. Эта часть включает следующие элементы: распределительные коробки. Информационные и силовые кабели, а также специальные крепежи.

 

3. Обширная система управления кабельным обогревом, включающая в себя защитную и пускорегулирующую аппаратуру, шкаф управления, терморегуляторы и температурные датчики.

 

Система обогрева кровли воздействует на:

 

Водосточные трубы.

Водосточные лотки и желоба.

Узлы входа желобов в водосточные трубы.

Водосточные воронки и окружающие зоны площадью ≈ 1 м2.

Дренажные и водосборные лотки в грунте.

Ендовы (линии стыка плоскостей крыши) и другие примыкания к кровле – аттики, мансардные окна, фонари.

Капельники.

Карнизы.

Водометы и водометные окна в парапетах.

Поверхности плоских крыш и бетонных водосточных лотков.

Антиобледенительные системы

Назначение:

Антиобледенительные системы электрообогрева предназначены для поддержания положительной температуры и отвода талой воды метеоосадков с поверхностей площадок насосных, наливных эстакад нефтепродуктов, полов и ограждений танкеров и морских платформ, кровель зданий и сооружений.

Обледенением называется процесс образования льда на поверхностях различных площадок, оборудования, зданий и т. д. при низкой температуре, что может привести к их повреждению и несет в себе опасность получения человеческих травм и увечий. Обледенение происходит в результате оседающих на какой-либо поверхности переохлажденных капель воды (имеющихся в облаке, тумане, мороси, дожде) или мокрого снега, а также вследствие сублимации содержащегося в воздухе водяного пара. Обязательным условием обледенения является отрицательная температура поверхности. Возможность обледенения наблюдается в широком интервале отрицательных температур, но наибольшая вероятность существует в диапазоне температур от -5° С до −15°С и влажности 85%. Вне этого интервала температур вероятность обледенения существенно снижается. Различают три основных вида обледенения: лед, изморозь и иней.

• Чистый лед образуется при осадках и температуре от 0° до — 10°С. Нарастает быстро (2-5 мм/мин), прочно задерживается, истаивая лишь при положительных температурах, сильно увеличивает нагрузку на конструкции. По внешнему виду чистый лед делится на прозрачный и матовый. Прозрачный лед (гладкий)- образуется при температуре от 0° до — 5°С и при осадках, состоящих только из крупных переохлажденных капель. Нарастает равномерно. Матовый лед (шероховатый) — образуется при осадках, состоящих из смеси снежинок, мелких и крупных переохлажденных капель. Нарастает неравномерно, в основном на выступающих частях конструкций вдоль передних кромок. Это наиболее опасный вид обледенения.
• Изморозь — крупнокристаллический налет белого цвета, который возникает при наличии мелких переохлажденных капель. Нарастает быстро, равномерно, удерживается не прочно, стряхивается при вибрации. Возникает при температуре от -10° до — 15°С.
• Иней — мелкокристаллический налет белого цвета. Образуется за счет сублимации водяного пара на поверхностях. Исчезает, как только температуры обледенелых поверхностей и наружного воздуха сравниваются. Примеры обледенения показаны на рис.1-2

Рис.1

Рис.2.

Принцип действия:

Основной элемент рассматриваемой системы антиобледенения – греющий кабель. В зависимости от постановки задачи, система может быть построена на основе саморегулирующегося греющего кабеля (см. раздел «Системы электрообогрева на основе саморегулирующегося греющего кабеля») либо резистивного кабеля (см. раздел «Системы электрообогрева на основе резистивного греющего провода и кабеля постоянной мощности»). В случае необходимости применения системы во взрывоопасной зоне, система обогрева может быть реализована во взрывозащищенном исполнении. Греющий кабель монтируется на поверхностях подлежащих обогреву либо в почве(при обогреве площадок насосных например), и включаясь при температурах и влажности, способствующих обледенению, нагревается делая температуру поверхности положительной(0°С и выше) блокирует образование наледи. Для наибольшей эффективности систем, при установке греющего кабеля необходимо учитывать обогрев путей отвода талой воды.

Примеры греющих кабелей приведены на рис. 3-4.

Рис.3. Саморегулирующийся греющий кабель

Рис.4. Греющий кабель постоянной мощности

Преимущества применения саморегулирующегося греющего кабеля в составе антиобледенительных систем:

• Удобство применения. Возможность обогрева ограждений, перил, ступеней, пандусов, воронок, капельников и желобов ливневой канализации, а также различного технологического оборудования имеющего сложную конструкцию.
• Энергоэффективность. Кабель регулирует тепловыделение в ответ на изменение температуры объекта либо окружающей среды и наличия осадков, что позволяет снизить количество потребляемой электроэнергии при относительно высокой линейной тепловыделения кабеля до 95Вт/м.
• Безопасность. Кабель не перегревается и не перегорает даже при самопересечении.
• Гибкость монтажа. Секции греющего кабеля могут быть изготовлены произвольной длины, в том числе по месту

Преимущества применения греющего кабеля постоянной мощности в составе антиобледенительных систем:

• Экономичность. Кабель относительно невысокой стоимости, позволяет качественно обогреть площадки насосных, наливных эстакад, площадки для обслуживания технологического оборудования, мостовых переходов, участков кровли, где применение саморегулирующегося греющего кабеля из-за его большей стоимости набольших площадях экономически нецелесообразно.
• Высокая степень заводской готовности секций обогрева. Греющие секции изготавливаются на заказ, с муфтами для подключения к сети питания, что уменьшает временные затраты на выполнение монтажных работ.

Состав системы:

В основной состав антиобледенительной системы кабельного электрообогрева входит сам греющий кабель, концевые заделки и крепежные элементы для греющего кабеля, коробки питания и управления греющего кабеля, датчики температуры, воды и осадков, шкафы и щиты управления системой обогрева. Внутрищитовое оборудование включает в себя оборудование для распределения и защиты линий питания (автоматические выключатели и УЗО), оборудование коммутации цепей (контакторы) и оборудование регулирования (регулятор температуры, либо климатический контроллер).

В дополнительный состав системы входит сопроводительная сеть питания и управления, монтажные короба или лотки, вспомогательный крепеж.

Состав антиобледенительной системы кабельного электрообогрева условно показан на рисунке 5.

Рис.5.

Специалисты ООО «Пром-А Урал» всегда готовы проконсультировать Вас по вопросам применения антиобледенительных систем электрообогрева, а также оказать услуги по расчету, проектированию и внедрению систем электрообогрева на базе оборудования представленных заводов-изготовителей.

 

 

монтаж антиобледенительной системы и саморегулирующегося кабеля

Кровля здания — своеобразный конструктор, состоящий из деталей, каждая из которых необходима для правильного функционирования конструкции.

Одна из таких незаменимых деталей — водосточная система, монтируемая из ряда стандартных элементов: желобов, труб, кронштейнов, углов, воронок и отводов.

Современные производители предлагают обширную линейку систем, изготовленных из разнообразных материалов: пластика, жести, оцинкованного металла и даже меди.

При выборе стоит опираться не только на внешний вид будущего водостока, но и на его долговечность, вес и, конечно же, цену. У каждого материала есть ряд достоинств и недостатков.

• Пластиковый водосток имеет малый вес, легко монтируется и не выгорает на солнце, но плохо реагирует на сильные мороз и жару, обладает высоким температурным расширением и не подлежит ремонту в случае повреждения.
• Металлические водостоки устойчивы к перепадам температур, подвержены незначительным температурным расширениям, ремонтопригодны, но при этом имеют большой вес и нуждаются в усиленном крепеже.

Диаметр будущей водосточной системы подбирается, исходя из размеров кровли, угла наклона скатов и т.д. Чем большее количество осадков придется отводить — тем больший диаметр стоит выбирать.

ВАЖНО!

Предназначение водостока в отведении воды с крыши, однако грамотно смонтированная водосточная система выполняет ещё несколько важных функций — продлевает срок службы кровельного покрытия, защищает стены, фундамент и придомовую территорию от размыва, повреждения сходящим снегом, наледью и, в конце концов, придает кровле завершенный облик.

Содержание статьи

Обледенение кровли

Каждый домовладелец рано или поздно сталкивается с проблемой образования на кровле сосулек и наледи. В зимнее время это явление способно доставить немало хлопот и существенного материального ущерба.

Речь идет не только об очевидной угрозе падающих сосулек, но и о скрытом от глаз вреде — разрушении кровельных узлов и покрытия кровельного материала. Застывший лед своей массой способен деформировать карниз крыши и повредить водосточную систему.

Владельцы домов часто задаются вопросом — почему наледь образуется не только в момент весенней оттепели, а в течении всей зимы? К этому приводит ряд причин:

1. Теплопотери дома через кровлю. Недостаточное, или же неправильно сделанное утепление кровли позволяет теплу уходить наружу через крышу. Кровельный материал нагревается, снег тает и превращается в наледь. При этом растаявший снег быстрее всего остывает на холодном карнизе, образуя сосульки.
2. Слишком сложная геометрия кровли. Многогранная кровля с многочисленными ендовами, углами, куполами и перепадами способна задерживать на себе очень большую массу снега, нижний слой которого будет неизбежно подтаивать, образуя наледь.
3. Неустойчивая погода. Краткие периоды оттепели и заморозков — самая частая причина обледенения кровли. В некоторых регионах такие периоды длятся всю зиму. Теплым днем кровля оттаивает, образуя целые ручьи, а ночью вся эта масса схватывается льдом.

Снег тоже способен доставить неприятности домовладельцу — большой объем снежных масс перегружает перекрытия кровли и может привести к перекосу всей конструкции, а лавинообразный сход снега с крыши — частая причина разрушения близлежащих построек, повреждения автомобилей и травм пешеходов.

Точка росы и замерзания влаги

Борьба с наледью и снегом

Первое, что приходит на ум — это очищение крыши вручную. Действительно — к чему лишние затраты, если можно взять лом или топор и сбить лёд самому?

Ручная очистка кровли часто влечет за собой самые неприятные последствия:

1. Опасность падения. Работы на крыше и в теплое время года сложны и опасны, а на обледеневшей поверхности малейшая ошибка может привести к травмам и падению.
2. Падение сосулек. Каждый год количество жертв от падающих сосулек увеличивается, при этом чаще всего страдают пешеходы, оказавшиеся под ударом именно в момент отбития с карнизов застывшего льда.
3. Повреждение, пробитие кровли. При механическом очищении льда и снега повреждается абсолютно любое кровельное покрытие. Металл царапается и впоследствии подвергается воздействию коррозии, шифер и керамическая черепица просто раскалываются, а мягкая кровля пробивается насквозь.
4. Забитие водостока частицами льда. Наледь, разбитая на части, легко проникает в водосточные трубы и желоба, образуя пробку, которая впоследствии нарастет льдом и вероятнее всего приведет к разрыву.

К тому же, очищение кровли, особенно имеющей большую площадь и сложную форму — тяжелая и времязатратная работа, которую придется выполнять снова и снова на всем протяжении холодного периода. Стоит ли подвергать свою жизнь и имущество такому неоправданному риску?

Обогрев желобов и водостоков — самый современный, доступный и технологичный вариант решения зимних проблем. Материальные затраты на покупку и укладку кабеля окупаются экономией на ремонте кровли и её составляющих, не говоря уже о предотвращении ущерба от протечек.

Схема таяния снега

Обогрев кровли и водостоков: антиобледенительные системы и другие технологии

Существует несколько методов обустройства подогрева:

Утепление кровли и обогрев водостоков

Суть этого метода в том, чтобы минимизировать теплопотери через крышу, максимально утеплив её и изолировав все возможные мостики холода.

Прокладка греющего кабеля змейкой по низу крыши и в водостоки поможет избежать ледяных заторов и предотвратить наледь на самом опасном участке — карнизе. Для дополнительной экономии средств в долгосрочной перспективе, можно проложить под кабель листы стали или меди, которые будут аккумулировать и передавать тепло нужным участкам.

Такой метод может снизить энергопотребление в пять и более раз. При выборе этой схемы обогрева встает другой вопрос — какой кабель использовать? На данный момент рынок предлагает два вида электрообогрева — резистивный и саморегулирующийся кабель.

• Резистивный кабель. Принцип работы резистивного кабеля в том, что преобразование электрической энергии в тепловую идет по всей его длине, следовательно весь кабель греется одинаково равномерно, вне зависимости от того, находится ли какая-нибудь часть кабеля в воздухе или на сухой и теплой части крыши. И расход электроэнергии в этом случае будет выше, так как система прогрева будет работать непрерывно, поддерживая одну и ту же заданную температуру.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Резистивный кабель нельзя обрезать и соединять заново, поэтому повреждение части провода выводит из строя весь кабель.

• Обогрев водостоков кровли саморегулирующимся кабелем. Основной плюс такого кабеля в том, что он автоматически регулирует мощность тока, обеспечивая нагрев именно там, где требуется. Энергопотребление такого устройства значительно ниже, чем у резистивного, а повреждения легко устраняются, оставляя кабель в строю и экономя средства потребителя. Минус же заключается в относительно высокой стоимости подобной системы.

Подогрев ливневого водостока

Антиобледенительные материалы и жидкости

Специальные составы и смеси, уменьшающие адгезию кровли и льда появились совсем недавно и плохо знакомы основной массе покупателей. Нанести такой состав не составит особого труда, но производить эту процедуру придется неоднократно в течении зимы.

Антилёд не содержит агрессивных химических веществ, способных причинить вред покрытию, он не вызывает коррозию и обладает противоскользящим эффектом, что снижает риск падения в процессе нанесения.

Минус этого подхода в низкой эффективности и невозможности обеспечить очистку крыши в полном объеме и предотвратить обледенение водосточных систем.

Электроимпульсная очистка крыши

Данный вид борьбы со льдом пришел из авиации и мореходства. Ещё половину века назад при помощи электрических импульсов очищали фюзеляжи самолетов и корпуса кораблей от наледи.

На данный момент импульсными установками обрабатывают павильоны метро и остановки общественного транспорта. Импульсные катушки, установленные на карнизах передают покрытию короткие колебания, вибрация от которых эффективно очищает поверхность от льда и снега.

Система срабатывает всего несколько раз в день, поэтому потребляет мало энергии в сравнении с предыдущими вариантами. Однако стоимость оборудования достаточно высока, что оправдывает использование подобного метода только на большой площади скатов.

Использование первого метода с применением электрического греющего кабеля — самый популярный у домовладельцев и самый эффективный по соотношению цена-качество вариант.

Обогрев плоской кровли

Особенность обустройства плоской кровли в том, что система водоотведения зачастую смонтирована не снаружи, а внутри кровельного пирога. Осадки, попадая на кровлю не могут покинуть её естественным образом, как в случае со скатными крышами.

Поэтому малейшая проблема водоотведения чревата для такой кровли катастрофическими последствиями. Тем сложнее, что материал плоской крыши достаточно деликатен и при перемещении подтаявших масс льда обязательно будет поврежден.

Для того, чтобы не ремонтировать крышу ежегодно — нужно грамотно проложить греющий кабель вокруг водосточных воронок, в водосточных трубах и, желательно, на возможном пути схода снега. Плоская кровля имеет обязательный наклон, поэтому отследить эти пути будет достаточно просто.

Обогрев плоской кровли

Монтаж обогрева кровли и водостоков

• Укладка кабеля на карнизе осуществляется змейкой шириной 40-50 см и с шагом между волнами 10-15 см. Другой, более экономичный способ — два ровных ряда кабеля параллельно карнизу, смонтированные через 10 см.
• Если диаметр водосточной системы 50-90 мм, то достаточно одной нитки кабеля, уложенной в желоб или трубу. При большем диаметре следует укладывать два ряда, не менее, чем за 10 см друг от друга.
• Для монтажа греющего кабеля используются специальные клипсы, сетки, тросы и клейкие ленты. Тип крепления зависит от покрытия и места размещения провода. Мягкую кровлю, покрытие плоских крыш и ендовы нельзя повреждать, поэтому используются клеи. мастики и крепежные ленты, а крепление на ребристых металлических листах легко осуществить при помощи специальных клипс.

Монтаж кабеля

ОСТОРОЖНО!

При самостоятельном монтаже греющего кабеля легко совершить ошибку, которая сведет на нет все усилия по обеспечению безопасности зимней эксплуатации крыши.

Типичные ошибки монтажа:

1. Передавливание или перелом провода. Излишнее усилие в месте крепления может привести к повреждению или даже разрыву кабеля.
2. Слабое крепление или крепление на неподходящий материал. Если провод закреплен ненадежно — снег и лед с легкостью сорвут его с места и нарушат целостность системы.
3. Использование кабеля без троса в водосточных трубах. Если в вертикальных трубах не усиливать провод специальным тросом — то под тяжестью наледи и при перепадах температуры он может оборваться.
4. Ошибки при изоляции соединений и окончания кабеля могут замкнуть цепь и вывести систему из строя.

Схема устройства

Конечно, стоимость обогрева кровли и сложность монтажа греющего кабеля могут оттолкнуть домовладельца от мысли об установке такой системы, но, как известно, скупой платит дважды.

Протечка крыши, падение сосулек, трещины подтопленного фундамента и разрывы в водосточной системе — проблемы, которые проще и дешевле предотвратить, чем бороться с последствиями.

Полезное видео

Наглядное видео пособие по обогреву водостока и кровли:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Современные кровельные материалы и методы реконструкции крыш. Антиобледенительные системы, удаление наледей и сосулек

21 мая 2013 г. в 11-00 час состоится конференция на тему: «Современные кровельные материалы и методы реконструкции крыш. Антиобледенительные системы, удаление наледей и сосулек»

При обустройстве, ремонте и реконструкции крыш следует помнить, что их долговечность зависит, прежде всего, от соблюдения температурно-влажностного режима (ТВР) на чердаках и технических этажах. Образование опасных наледей и сосулек, конденсата на внутренней поверхности кровельного покрытия скатных кровель является следствием нарушения ТВР. В тех случаях, когда нет возможности быстро и качественно отремонтировать крышу, а наледи и сосульки угрожают обрушением на головы прохожих, целесообразно применять различные антиобледенительные системы и технологии удаления сосулек.
Весьма важную роль в обеспечении надежности и долговечности крыш играет качество кровельного покрытия. Внедрение кровельных материалов, удовлетворяющих требованиям эксплуатируемых зданий и сооружений Санкт-Петербурга, а также защита кровли от наледи и ремонт крыши – основные задачи в свете реформы жилищно-коммунального хозяйства.

На мероприятии будут рассмотрены следующие вопросы:

• Современные кровельные материалы и технологии
• Методы реконструкции кровель
• Материалы и технологии для мансардного строительства

Конференция будет проходить по адресу:
пл. Островского д. 11, актовый зал Жилищного комитета.

В качестве основных слушателей конференции приглашаются специалисты ведущих строительных и проектных организаций, архитектурных мастерских, службы заказчика, эксплуатирующие и и управляющие компании.

Начало регистрации 10.30 Начало заседания 11.00

Сотрудники для контактов:
руководитель группы Данильченко Ирина Георгиевна
менеджеры Егорова Светлана, Сташенко Наталья, Паюсова Анна

Заполненную регистрационную карточку (скачать здесь) следует выслать в Петербургский Строительный Центр по факсу: 4965214 (15), 3249997 или email [email protected] до 17 мая 2013. По факту получения нами регистрационной карты Вы автоматически заноситесь в списки участников.
 

Антиобледенительные системы обогрева кровли

Сильные снегопады, образование сосулек и ледяных наростов на крышах домов, зданий и сооружений способны повредить кровлю домов, водосточные системы, повредить инженерные кабельные сети, повредить автомобили, припаркованные под подъездами и у входных групп, и что самое страшное, в результате неконтролируемого падения способны нанести тяжкие телесные повреждения или даже лишить жизни.

Образование наледи и сосулек на крышах вызывает большую опасность – снег тает на крыше, в результате чего талая вода скапливается и снова замерзает по краю крыши и в водосточных желобах, лед нарастает и образует большие блоки, которые затрудняют регулярный водосток, тем самым, позволяя воде скапливаться на крыше, массивные образования льда на карнизах вызывают наиболее значительный риск для безопасности на предприятиях и для владельцев жилья. Удаление снега и льда с крыш ручным способом опасно для жизни и может привести к повреждениям кровли.

Антиобледенительная система обогрева кровли крыши, водостоков предназначена для предотвращения образования льда в водостоках и на элементах кровли. В антиобледенительной системы входят кабель для обогрева кровли, монтажные комплектующие, управляющий термостат, автоматика защиты. Правильно рассчитанная и смонтированная система полностью уводит талую воду с кровли крыши и водостоков, не допуская тем самым образования наледи.

Система антиобледенения городских зданий обеспчивает нормальный водосток и сохраняет систему водоотвода от повреждения, сводит к минимуму вероятность протечек и образования сосулек. Кабельный обогрев кровли снижает травматичность в зимний период.

Система обогрева кровли крыши загородного дома позволяет не допустить образования сосулек, скопления снежных масс и талой воды, и обеспечивает целостность водосточной системы. Она также снижает механическую нагрузку с элементов кровли, тем самым увеличивая срок ее службы.

Преимущества системы обогрева кровли:

• Кабельный обогрев кровли исключает появление наледи, удаляет опасные ледяные формирования и значительно снижает риск повреждения крыши.
• Экономия средств, ведь теперь не нужно будет после каждого снегопада вызывать профессиональных подрядчиков для удаления снега и льда с крыши.
• Увеличение срока службы кровли, водостоков и других элементов крыши зданий.
• Устройство «теплая кровля» предотвращает разрушение фасадов зданий и сооружений.

Материалы

В системах обогрева кровли чаще всего используют следующие материалы

• Резистивные кабели 
• Саморегулирующиеся кабели 
• Автоматика управления

Монтажные работы

Монтажные работы производятся квалифицированной бригадой в срок предусмотренный договором. Время до начала монтажных работ, необходимое для комплектации оборудования и материалов, составляет три недели.

При монтаже учитываются эстетические аспекты – подводка силового кабеля осуществляется наиболее незаметными и аккуратными путями.

При монтаже нагревательных элементов на кровле используются надежные зажимы и способы крепления, которые позволяют избежать или свести к минимуму количество отверстий на кровле и в водостоках.

По окончании монтажных работ производится пуско-наладка, включающая в себя:

Замеры сопротивления изоляции нагревательных секций, силового кабеля. Результаты замеров оформляются в виде протокола.

• Прозвонка тестером токоведущих кабелей и проводов.
• Пробное включение системы.
• Проверка корректности работы термоконтроллера, корректировка работы системы.
• Окончательная настройка термоконтроллера производится в холодное время года, при наличии осадков на крыше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При разработке системы антиобледенения в городских условиях как правило встречается один из двух вариантов:

• Выполнение работ по готовому проекту, предоставленному заказчиком
• Самостоятельное принятие решений и выбор материалов в случае отсутствия проекта системы антиобледенения

Выполнение работ по проекту

• Как правило, при новом строительстве или реконструкции зданий в общем проекте предусматривается раздел «Система антиобледенения»
• Точное выполнение проектных решений, заложенных в этом разделе, обеспечивает отсутствие проблем связанных с образованием сосулек и наледей
• Специалисты нашей компании имеют большой опыт выполнения работ по проектам любой сложности, с разными типами греющего кабеля. Фирменной чертой нашей компании являются точное выполнение всех требований проекта при оптимальном ценовом решении.
• Мы всегда глубоко вникаем во все аспекты проекта и, при необходимости, вносим на рассмотрение рекомендации по его улучшению. Мы также имеем большой опыт по доработке проектов совместно с проектными институтами

Самостоятельное принятие решений и выбор материалов в случае отсутствия проекта системы антиобледенения

• При отсутствии проектных решений наши специалисты выезжают на место, где изучают особенности конструкции кровли и производят необходимые замеры
• Особое внимание уделяется на степень теплоизоляции и доп утепление чердачного пространства

После получения всей необходимой технической документации от обслуживающего персонала здания и изучения опыта его эксплуатации в зимний период специалисты нашей компании разрабатывают спецификацию по материалам и коммерческое предложение по системе антиобледенения, обеспечивающей оптимальное решение Вашей проблемы

 

В рамках данной системы мы даем рекомендации по усилению особо проблемных мест:

• Кровля
• Ендовы (места примыкания различных плоскостей кровли)
• Места наибольшего скопления снежных масс (Снеговые мешки)
• Приемная воронка и нижний патрубок водосточной трубы
• Водометы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы обледенения

Системы обледенения

• Различные системы обледенения используются на высокопроизводительных или сложных самолетах, которые не только работают в условиях потенциального обледенения, но и способны бороться с ним
• Эти системы защищают переднюю кромку поверхностей крыла и хвостового оперения, отверстия пито и статических окон, вентиляционные отверстия топливного бака, устройства предупреждения о сваливании, ветровые стекла и лопасти гребного винта
• Если воздушное судно оборудовано такими системами и сертифицировано с такими системами, то считается, что он допущен к полетам в условиях известного обледенения, или сокращенно FIKI
• Защита от обледенения: Предотвращение образования льда
• Удаление льда: Удаление налетов
• Вообще говоря, противообледенительные устройства можно найти на двигателях, а противообледенительные устройства — на поверхностях полета
• Головка Пито предотвращает образование льда или, косвенно, удаляет лед из трубки Пито
• Итог: если ваш самолет не сертифицирован или не оборудован для полета в условиях обледенения, вы должны избегать всех условий обледенения.
• Освещение обнаружения льда также может быть установлено на некоторых самолетах для определения степени обледенения конструкции во время ночных полетов.
• Большинство легких самолетов имеют только подогреваемую трубку Пито и не сертифицированы для полетов в условиях обледенения.
• Эти легкие самолеты имеют ограниченную проходимость в более прохладном климате поздней осенью, зимой и ранней весной.
• Несертифицированное воздушное судно должно немедленно выйти из условий обледенения

• Уровень замерзания легко определяется как высота, на которой температура опускается ниже точки замерзания
• Если условия обледенения встречаются выше этой высоты, то обледенение будет
• Однако, если вы работаете ниже этой высоты, вы должны быть относительно защищены ото льда
• Хотя эти практические правила очень просты, в действительности вы можете столкнуться с обледенением ниже уровня замерзания
.
• Облака холоднее окружающего воздуха
  • Пролетая через облако, близкое к точке замерзания, внутри облака все же может быть получена температура ниже нуля

• • Справочник пилота по аэронавигационным знаниям,
    Ботинки для защиты от обледенения
  • Справочник пилота по аэронавигационным знаниям,
    Ботинки для защиты от обледенения
  • Надувные противообледенительные сапоги состоят из резинового листа, прикрепленного к передней кромке аэродинамического профиля
  • Когда лед накапливается на передней кромке, пневматический насос с приводом от двигателя надувает резиновые сапоги
  • Многие турбовинтовые самолеты отводят отводимый от двигателя воздух к крылу, чтобы надуть резиновые сапоги
  • При надувании лед трескается и должен упасть с передней кромки крыла
  • Противообледенительные башмаки управляются с кабины летного экипажа с помощью переключателя, и они могут работать в одном цикле или работать с автоматическими временными интервалами [Рис. 6-48]
  • Раньше считалось, что, если ботинки перегонять слишком быстро после столкновения со льдом, слой льда будет расширяться, а не отламываться, что приводит к состоянию, называемому «перекрытием льда».
  • Следовательно, последующие циклы загрузки льда будут неэффективными при удалении нароста льда
  • Несмотря на то, что после цикла загрузки может оставаться немного остаточного льда, с современными ботинками не происходит «перекрытия».
  • Пилоты могут ездить в ботинках, как только наблюдается скопление льда
  • Проконсультируйтесь с AFM / POH для получения информации о работе противообледенительных ботинок на самолете
  • Во многих системах противообледенительной загрузки используются манометр системы инструментов и пневматический манометр для индикации правильной работы пыльника.
  • Эти датчики имеют маркировку диапазона, которая указывает рабочие пределы для операции загрузки
  • Некоторые системы могут также включать световой сигнализатор, указывающий на правильную загрузку.Правильный уход и уход за сапогами для защиты от обледенения важны для непрерывной работы этой системы
  • Их необходимо тщательно осмотреть во время предполетной подготовки
• • Еще один вид защиты передней кромки — тепловая антиобледенительная система
  • Heat обеспечивает один из наиболее эффективных методов предотвращения скопления льда на аэродинамическом профиле
  • Высокопроизводительные газотурбинные летательные аппараты часто направляют горячий воздух из компрессорной секции двигателя на поверхности передней кромки
  • Горячий воздух нагревает поверхности передней кромки в достаточной степени, чтобы предотвратить образование льда
• • В новом типе противообледенительной системы, называемой ThermaWing, используется электрически нагреваемый слоистый графитовый слой фольги, нанесенный на переднюю кромку крыла и горизонтальный стабилизатор
  • Системы ThermaWing обычно имеют две зоны нагрева.
  • Одна зона на передней кромке постоянно нагревается; вторая зона, расположенная дальше в корме, циклически получает тепло, чтобы сместить лед, позволяя аэродинамическим силам удалить его
  • Тепловые системы защиты от обледенения должны быть активированы до перехода в условия обледенения
Альтернативный тип защиты передней кромки, который не так распространен, как тепловые антиобледенительные и антиобледенительные ботинки, известен как плачущее крыло.
• В конструкции «плачущее крыло» используются небольшие отверстия, расположенные в передней кромке крыла для предотвращения образования и нарастания льда.
• Раствор антифриза закачивается к передней кромке и вытекает через отверстия
• Кроме того, плачущее крыло способно противообледенить самолет
• Когда лед накапливается на передних кромках, нанесение раствора антифриза химически разрушает связь между льдом и корпусом самолета, позволяя аэродинамическим силам удалить лед [Рис. 1]

Справочник пилотов по аэронавигационным знаниям,
Система защиты от обледенения и защиты от обледенения Weeping Wing

Справочник пилотов по аэронавигационным знаниям,
Система защиты от обледенения и защиты от обледенения Weeping Wing

• Наибольшее количество льда скапливается на спиннере и внутреннем радиусе гребного винта
• Зоны риска проглатывания обычно подвергаются антиобледенению, а не обледенению из-за опасности попадания посторонних предметов (FOD) в двигатель, если уже образовавшийся лед попадает в двигатель
• Пропеллеры защищены от обледенения спиртом или электрически нагреваемыми элементами
• Некоторые гребные винты оснащены выпускным соплом, направленным к основанию лопасти
• Спирт выходит из форсунок, и центробежная сила выталкивает спирт по передней кромке лезвия
• На сапогах также имеются канавки для направления потока спирта
• Это предотвращает образование льда на передней кромке гребного винта
• Гребные винты также могут быть оснащены противообледенительными башмаками для гребных винтов.
• Пыльник гребного винта разделен на две части — внутреннюю и внешнюю
• В башмаки встроены электрические провода, по которым проходит ток для нагрева гребного винта
• Правильная работа системы защиты от обледенения стойки может контролироваться с помощью амперметра защиты от обледенения стойки
• При предполетном осмотре проверить исправность башмаков гребного винта
• Если пыльник не нагревает одну лопасть, это может привести к неравномерной нагрузке на лопасти и вызвать сильную вибрацию гребного винта [Рис. 2]
• Справочник пилота по аэронавигационным знаниям,
  Противообледенительные сапоги с пропеллером
• Справочник пилота по аэронавигационным знаниям,
  Противообледенительные сапоги с пропеллером

• Порты Пито и статические отверстия, вентиляционные отверстия для топлива, датчики предупреждения об остановке и другое дополнительное оборудование могут нагреваться электрическими элементами
• Операционные проверки систем с электрическим обогревом должны быть проверены в соответствии с AFM / POH
.
• Перед возникновением условий обледенения необходимо проверить работу авиационных систем противообледенения и защиты от обледенения.
• Столкновения со структурным льдом требуют немедленных действий
• Противообледенительное и противообледенительное оборудование не предназначено для длительных полетов в условиях обледенения

• Резиновый лист, который надувается на передней кромке и разрушает уже образовавшийся лед
• Пневматические насосы, которые используются на ботинках, часто являются теми же насосами, что и гироскопические летные приборы.
• Когда не используются, сапоги нажимают
• Следует проявлять осторожность, чтобы не использовать ботинки слишком часто и не образовывать пустоты подо льдом; это приведет к тому, что ботинки станут неэффективными
• Спирт может считаться антиобледенительным, если он выпущен после пласта

• Тепловой антиобледенитель
• Обогреваемые передние кромки профиля предотвращают образование льда и защищают профиль
• Воздух может нагреваться от двигателя или электрически
• Спирт на поверхности крыла или воздушного винта
• Спирт в топливе, а также свинец в топливе
• Инерционные сепараторы предотвращают попадание льда в воздухозаборник

• Два основных типа:
  1. • При раннем использовании спирт предотвратит образование льда на лобовом стекле.
     • Скорость потока алкоголя можно контролировать с помощью шкалы в кабине экипажа в соответствии с процедурами, рекомендованными производителем самолета
  2. Электрические обогреватели:
     • В лобовое стекло заделаны небольшие провода или другой токопроводящий материал
     • Обогреватель можно включить выключателем в кабине экипажа, в результате чего электрический ток будет проходить через экран через провода, чтобы обеспечить достаточное количество тепла для предотвращения образования льда на лобовом стекле
     • Обогрев лобового стекла разрешается использовать только во время полета
     .
     • Может вызвать ошибку отклонения магнитного компаса до 40 °
     • При использовании на земле может повредить лобовое стекло.

• Трубка Пито — с подогревом
• Статический порт — с подогревом
• Топливные форсунки с подогревом
• Датчики предупреждения об остановке — с подогревом
• Тонкая нагревательная лента из графитовой фольги для установки на участках, подверженных обледенению
  • Активация почти мгновенно повышает температуру ленты, в результате чего лед теряет сцепление и уносится относительным воздушным потоком
• Нагрев карбюратора рассматривается как противообледенительный, так и противообледенительный, однако может вызвать больше проблем, если лед снова замерзнет за пределами Вентури при расширении воздуха.

• При очистке льда с поверхности самолета не забывайте очищать обе стороны.
  • В случае руля высоты, создающего прижимную силу, нижняя поверхность так же важна, как и верхняя часть крыла!
• НАСА предлагает курсы по изучению обледенения самолетов, которые можно найти по адресу https: // aircrafticing.grc.nasa.gov/
• Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:

---

Anti-Ice and Deice Systems

Противообледенительное оборудование предназначено для предотвращения образования льда, а противообледенительное оборудование предназначено для удаления льда после его образования. Эти системы защищают переднюю кромку поверхностей крыла и хвостового оперения, отверстия пито и статических окон, вентиляционные отверстия топливного бака, устройства предупреждения о сваливании, ветровые стекла и лопасти винта. Освещение обнаружения льда также может быть установлено на некоторых самолетах для определения степени обледенения конструкции во время ночных полетов.

Большинство легких самолетов имеют только подогреваемую трубку Пито и не сертифицированы для полета в условиях обледенения. Эти легкие самолеты имеют ограниченную проходимость в более прохладном климате поздней осенью, зимой и ранней весной. Несертифицированное воздушное судно должно немедленно выйти из условий обледенения. Для получения подробной информации см. AFM / POH.

Airfoil Anti-Ice and Deice

Надувные противообледенительные ботинки состоят из резинового листа, прикрепленного к передней кромке аэродинамического профиля. Когда лед накапливается на передней кромке, пневматический насос с приводом от двигателя надувает резиновые сапоги.На многих турбовинтовых самолетах воздух от двигателя направляется на крыло, чтобы надуть резиновые сапоги. При надувании лед трескается и должен упасть с передней кромки крыла. Сапоги для удаления обледенения управляются переключателем из кабины экипажа и могут работать в одном цикле или работать с автоматическими временными интервалами. [Рисунок 7-48]

Рисунок 7-48. Антиобледенительные сапоги на передней кромке крыла.

Раньше считалось, что, если ботинок запускать на велосипеде слишком быстро после столкновения со льдом, слой льда расширяется, а не отламывается, что приводит к состоянию, называемому «ледяным мостиком».Следовательно, последующие циклы загрузки от льда будут неэффективными для удаления нароста льда. Хотя некоторое количество остаточного льда может оставаться после цикла загрузки, «перемычки» не происходит ни в одной из современных ботинок. Пилоты могут ездить в ботинках, как только наблюдается скопление льда. Проконсультируйтесь с AFM / POH для получения информации об использовании противообледенительных ботинок на самолете.

Во многих системах антиобледенения пыльников используются манометр на всасывании приборной системы и пневматический манометр для индикации правильной работы пыльника.Эти датчики имеют маркировку диапазона, которая указывает рабочие пределы для операции загрузки. Некоторые системы могут также включать световой сигнализатор, указывающий на правильную загрузку.

Правильный уход и уход за сапогами для защиты от обледенения важны для непрерывной работы этой системы. Их нужно тщательно осмотреть во время предполетной подготовки.

Рекомендации по летной грамотности Справочник Рода Мачадо «Как управлять самолетом» — Изучите основные основы управления любым самолетом.Сделайте летную подготовку проще, дешевле и приятнее. Освойте все маневры чек-рейда. Изучите философию полета «клюшкой и рулем». Не допускайте случайной остановки или вращения самолета. Посадите самолет быстро и с удовольствием.

Еще один вид защиты передней кромки — это тепловая антиобледенительная система. Тепло — один из наиболее эффективных способов предотвращения скопления льда на аэродинамическом профиле. Высокопроизводительные газотурбинные летательные аппараты часто направляют горячий воздух из компрессорной секции двигателя на поверхности передней кромки.Горячий воздух нагревает поверхности передней кромки в достаточной степени, чтобы предотвратить образование льда. В новом типе противообледенительной системы, называемой ThermaWing, используется электрически нагреваемая графитовая фольга, нанесенная на переднюю кромку крыла и горизонтальный стабилизатор. Системы ThermaWing обычно имеют две зоны нагрева. Одна зона на передней кромке постоянно нагревается; вторая зона, расположенная дальше в корме, циклически получает тепло, чтобы сместить лед, позволяя аэродинамическим силам удалить его.Перед входом в условия обледенения следует активировать тепловые антиобледенительные системы.

Альтернативный тип защиты передней кромки, который не так распространен, как тепловые антиобледенительные и антиобледенительные ботинки, известен как плачущее крыло. В конструкции с «плачущим» крылом используются небольшие отверстия, расположенные в передней кромке крыла для предотвращения образования и нарастания льда. Раствор антифриза закачивается на переднюю кромку и вытекает через отверстия. Кроме того, плачущее крыло способно противостоять обледенению самолета.Когда лед накапливается на передних кромках, нанесение раствора антифриза химически разрушает связь между льдом и корпусом самолета, позволяя аэродинамическим силам удалить лед. [Рисунок 7-49]

Рисунок 7-49. Противообледенительная система TKS с мокрым крылом.

Защита от обледенения ветрового стекла

Существует два основных типа систем защиты от обледенения ветрового стекла. Первая система направляет поток спирта на лобовое стекло. При достаточно раннем использовании спирт предотвращает образование льда на лобовом стекле.Скорость потока алкоголя можно контролировать с помощью шкалы в кабине экипажа в соответствии с процедурами, рекомендованными производителем самолета.

Другим эффективным методом защиты от обледенения оборудования является метод электрического нагрева. Небольшие провода или другой токопроводящий материал попадают в ветровое стекло. Обогреватель можно включить переключателем в кабине экипажа, в результате чего электрический ток будет проходить через экран через провода, чтобы обеспечить достаточное количество тепла для предотвращения образования льда на лобовом стекле.Лобовое стекло с подогревом следует использовать только во время полета. Не оставляйте его включенным во время наземных работ, так как он может перегреться и повредить лобовое стекло. Предупреждение: электрический ток может вызвать отклонение компаса до 40 °.

Propeller Anti-Ice

Гребные винты защищены от обледенения с помощью спирта или элементов с электрическим нагревом. Некоторые гребные винты оснащены выпускным соплом, направленным к основанию лопасти. Спирт выходит из форсунок, и центробежная сила направляет спирт вниз по передней кромке лопасти.На сапогах также есть канавки, которые помогают направлять поток спирта. Это предотвращает образование льда на передней кромке гребного винта. Винты также могут быть оснащены антиобледенительными башмаками гребного винта. Пыльник гребного винта разделен на две части — внутреннюю и внешнюю. В башмаки вставлены электрические провода, по которым проходит ток для нагрева гребного винта. Надлежащую работу системы защиты от обледенения винта можно контролировать с помощью амперметра защиты от обледенения на стойке. Во время предполетного осмотра проверьте правильность работы башмаков гребного винта.Если ботинок не нагревает одну лопасть, это может привести к неравномерной нагрузке на лопасти и вызвать сильную вибрацию гребного винта. [Рисунок 7-50]

Рисунок 7-50. Пропорциональный амперметр и антиобледенительные ботинки

Другие системы защиты от обледенения и обледенения

Порты Пито и статические отверстия, топливные отверстия, датчики предупреждения об остановке и другое дополнительное оборудование могут нагреваться электрическими элементами. Операционные проверки систем с электрическим обогревом должны быть проверены в соответствии с AFM / POH.

Необходимо проверить работу систем противообледенения и защиты от обледенения самолетов до того, как они столкнутся с условиями обледенения.Столкновения со структурным льдом требуют немедленных действий. Противообледенительное и противообледенительное оборудование не предназначено для длительного полета в условиях обледенения.

Рекомендуется летная грамотность

Типы противообледенительных систем в газовых турбинах

Газовые турбины, которые устанавливаются в зонах, где может существовать обледенение, должны быть оборудованы системой защиты от обледенения. В целом, падение температуры окружающей среды ниже 4ºC (39 ºF) при высокой влажности может стать причиной обледенения.Обледенение может вызвать очень значительное падение давления в корпусе входного воздушного фильтра, что приведет к ухудшению выходной мощности газовой турбины.

Эта статья представляет собой отрывок из доклада «Газовые турбины и связанные с ними вспомогательные системы в нефтегазовой отрасли», представленного Эммануэлем Бустосом, Майклом Хотхо, Муниром Моссолли и Альфредо Мастропаскуа из TechnipFMC на симпозиуме по турбомашинному оборудованию и насосам 2018 года.

Выпускной воздух
Защита от обледенения может быть достигнута за счет использования отбираемого воздуха внутри компрессора, который рассеивается во входящем воздушном потоке с помощью грабли для выпуска воздуха (специально сконструированный трубопровод для равномерного распределения отбираемого воздуха по площади входа в корпус фильтра).Конструкция дренажной грабли требует анализа методом конечных элементов (МКЭ) для обеспечения равномерного потока теплого воздуха в корпус фильтра. Использование отбираемого воздуха приведет к снижению производительности двигателя, что необходимо будет определить после анализа требований к отбираемому воздуху и условий обледенения. Потери будут зависеть от массового расхода отбираемого воздуха и от того, из какой системы отбора он забирается. В качестве примера защиты от обледенения на отводе газовой турбины из секции компрессора с более высоким давлением возникает около 2% общих потерь воздушного потока двигателя.

Преимущества: — Простой дизайн; — Дополнительный перепад давления, создаваемый корпусом фильтра, невелик; — Возможно использование отложенного отвода СО в качестве источника воздуха, препятствующего обледенению; — Никаких дополнительных систем не требуется; Недостатки: — приводит к потере производительности, что снижает максимально возможную мощность на валу;

Система рециркуляции выхлопных газов
В системе рециркуляции выхлопных газов часть горячего выхлопного газа смешивается с холодным окружающим воздухом. Обводная линия, проложенная от выхлопной системы к впускной системе воздухозаборника, равномерно распределяет горячие выхлопные газы через распределительную коробку непосредственно во входящий воздушный поток.

Преимущества: Наличие источника тепла; — Дополнительный перепад давления, добавляемый системой, невелик;

Недостатки: — Влага в выхлопных газах может создавать проблемы; — Примеси в выхлопных газах могут вызвать засорение компрессора; — Выхлопная система — это система низкого давления, которая может создавать трудности в направлении потока выхлопных газов во впускную систему; — Выхлопные газы содержат большое количество CO2 и отрицательно влияют на процесс горения и имеющуюся мощность;

Отвод вытяжного вентиляционного отверстия
В зависимости от потребности в тепле, части или весь отфильтрованный вентиляционный воздух для корпуса газовой турбины может быть направлен на вход корпуса фильтрации воздуха.Нагретый воздух из шкафа смешивается с холодным входящим воздухом.

Преимущества — Наличие источника тепла; — мало влияет на производительность; — Простая установка;

Недостатки — Возможно содержание углеводородов в вентиляционном воздухе и возможность повышения концентрации углеводородов; — Риск безопасности; — Могут потребоваться дополнительные газоанализаторы; — Углеводород в вентиляционном воздухе может привести к отключению газовой турбины или самовоспламенению в камере сгорания;

Окружающий воздух, продуваемый через змеевик в выхлопной трубе газовой турбины
Выхлопной газ из выхода турбины проходит через теплообменник, который находится в выхлопном канале.Поток окружающего воздуха отбирается из определенной точки после входной системы фильтров, и с помощью вентилятора воздух проходит через теплообменник. Окружающий воздух нагревается выхлопными газами и направляется во впускную воздушную систему, нагревая впускной воздух. Преимущества — Незначительное влияние на производительность; — Количество нагретого окружающего воздуха можно контролировать; — Система сухого отопления; Недостатки — более сложная система, возможно, требуется дросселирование на входе для управления потоком; — Требуется дополнительное место в выхлопной системе; — При выходе из строя вентилятора система антиобледенения не работает;

Водонагревательные змеевики
Защита от обледенения может быть достигнута путем нагрева входящего воздуха, когда он проходит через водонагревательный змеевик.Нагревательные змеевики обычно устанавливаются перед всеми фильтрующими элементами и флюгерами. Производитель газовых турбин предоставит змеевики и интерфейсы для водоснабжения заказчика рядом с краем фильтровальной камеры. Все остальные компоненты обычно входят в объем поставки заказчика.

Достоинства — Простая конструкция; — Горячая вода-гликоль может быть получена из любого источника или из автономной системы;

Недостатки — нагревательные змеевики увеличивают потерю давления в фильтровальной камере; — нагревательные змеевики подвергаются воздействию грязного воздуха, так как они установлены перед фильтрующими элементами; — Требуются дополнительные вспомогательные системы (и площадь основания) для подачи водного гликоля, который используется в течение очень небольшой части общего рабочего времени;

Электротермическая система
Электротермическая система состоит из резистивных проводов, вставленных в резиновые прокладки, закрепленные на поверхности обледенения, которую необходимо защитить.

Преимущества — Нагревается только точки обледенения;

Недостатки — Найдите критические точки, где может быть лед; — Безопасная, безопасная зона; — Потенциал горячего пятна, возможное неравномерное распределение тепла; — Сложность электромонтажных работ; Компрессор выпускает воздух (или газовый пленочный нагреватель)

Отвод воздуха из компрессора аналогичен технологии охлаждения газовой пленкой лопаток турбины. Каналы будут просверлены в компонентах, которые представляют большую опасность для образования льда, таких как фильтр, IGV и части впускного канала.Горячий воздух, который может быть извлечен из компрессора или выхлопного газа, проходит через эти каналы и нагревает поверхность этих компонентов.

Преимущества — Нагревает только компоненты из-за возможного образования льда и засорения;

Недостатки — Очень сложный производственный процесс; — Очень дорогой; — редко используется в стационарных газотурбинных установках; — Возможно изменение конструкции IGV; — Комплексная замена запчастей; — возможность «вздуть» грязь с фильтров и быстро засорить расположенные внизу фильтры;

Импульсный фильтр
Импульсный фильтр обеспечивает функцию защиты от обледенения в стандартной конфигурации.По мере того как на фильтрующих элементах образуется лед, перепад давления на фильтрах увеличивается, и по достижении запрограммированной уставки очистки система управления инициирует импульсную очистку фильтров. Лед и грязь, скопившиеся на фильтрующих элементах, удаляются и удаляются из фильтровальной камеры с помощью системы ASC (Augmented Secondary Air Circuit). Частота импульсного режима зависит от степени обледенения.

Преимущества — Стандартная конструкция для некоторых производителей газовых турбин; — Поддерживает чистоту предварительных фильтров, а также обеспечивает функцию защиты от обледенения;

Недостатки — Использует большое количество сжатого воздуха; — Система более сложная, чем другие типы противообледенительных систем; — Система импульсной фильтрации создает более высокие потери давления в фильтровальной камере; — Обычно не используется в морских установках из-за высокого содержания влаги;

Инфракрасный обогрев
Тепловое излучение от источника инфракрасного излучения, обычно инфракрасных ламп, можно использовать для нагрева поверхностей, чтобы предотвратить образование на них льда.Теплового излучения должно быть достаточно для нагрева поверхностей выше температуры входящего воздуха. Этот тип системы может не подходить для оборудования, работающего в опасной зоне или рядом с ней, из-за высоких температур, создаваемых инфракрасными лампами. Система состоит из инфракрасных ламп, термобезопасности и электрической цепи переключения, управляемой блоком или системой управления двигателем.

Достоинства — Простая конструкция;

Недостатки — Инфракрасные лампы создают сильный нагрев, что не подходит для помещений, которые могут содержать газ; — участки фильтровальной камеры с неравномерным или отсутствующим потоком воздуха подвержены перегреву;

Обогрев флюгера
На передние кромки флюгера можно нанести специальную ленту с подогревом, чтобы предотвратить образование льда на них.Когда воздух проходит по тепловому следу, он поглощает энергию, и его температура повышается. Тепловой след гарантирует, что лед не может образовываться на поверхностях, на которые он был нанесен. Система состоит из нагревательных элементов, термобезопасности и электрической коммутационной цепи, управляемой агрегатом или системой управления двигателем.

Преимущества — Простая конструкция системы; — Возможна поставка для работы во взрывоопасных зонах;

Недостатки — Электронагреватель деформирует только те поверхности, на которых он применяется, и его необходимо использовать в сочетании с другим типом антиобледенительной системы для защиты всего впускного отверстия для воздуха для горения.

Система защиты от обледенения

— обзор

4.3 Система защиты от обледенения и дождя

Обледенение поверхностей самолетов — распространенная угроза, с которой можно бороться с помощью систем защиты от обледенения, предотвращающих рост льда, а также систем защиты от обледенения для его удаления. скопившийся лед. Обычно системы применяются на критических поверхностях, таких как передняя кромка крыла, датчики Пито на фюзеляже или воздухозаборники двигателя. Тем не менее, более высокие требования к чистоте поверхности и распределению всасывания могут привести к созданию системы защиты от обледенения и для хвостовых плоскостей, если должен быть гарантирован ламинарный пограничный слой.Обледенение может заблокировать всасывающие отверстия в микроперфорированной поверхности, что приведет к неравномерному распределению всасывания, что может разрушить ламинарный пограничный слой. Другой риск возникает из-за более высокой шероховатости поверхности с скоплением льда. Хотя первоначальный плавник A320 не оборудован системой защиты от обледенения горячим воздухом, на основе исследований в аэродинамической трубе в рамках европейского проекта ALTTA было заявлено, что для ламинарного плавника необходима система защиты от обледенения [52]. Результаты более поздних проектов относительно необходимости системы защиты от обледенения для вертикального или горизонтального хвостового оперения отсутствуют и могут потребовать дополнительных исследований в аэродинамической трубе.

При разработке системы защиты от обледенения необходимо позаботиться о том, чтобы лед полностью испарился. В противном случае растаявший лед может вернуться на незащищенные поверхности, такие как интерцепторы или закрылки на крыле, и снова замерзнуть [50]. Поскольку обледенению подвержены только передние кромки крыльев, только они нуждаются в защите от обледенения, обратный обледенение из-за неправильной конструкции противообледенительной системы не может быть удалено. В больших самолетах транспортной категории обычно используются термопневматические (стравливаемый воздух) или термоэлектрические (тепловые маты) системы защиты от обледенения, а также нанесение химикатов перед взлетом зимой [53].

Тепловые пневматические системы защиты от обледенения используют горячий воздух, отбираемый из двигателей, для нагрева передней кромки крыла в условиях обледенения. Нагретая поверхность приводит к испарению воды при ударе и, таким образом, предотвращает накопление льда, а также обратный лед. Такие системы обычно состоят из воздуховодов, клапанов, коллекторов и датчиков для подачи горячего воздуха к компонентам, нуждающимся в нагреве [53]. Такую систему можно найти на нескольких обычных самолетах, включая A350.

Сообщалось, что микроперфорированная поверхность всасывающей системы увеличивает эффективность теплообмена пневматической системы защиты от обледенения за счет более равномерной подачи отбираемого воздуха.В традиционных системах защиты от обледенения (для крыла) один воздуховод с несколькими выпускными отверстиями нагревает внутреннюю часть передней кромки, как показано на левой стороне рис. 25. Используя всасывающий воздуховод в обратном режиме, можно нагревать воздухозаборник. кожа более эффективно за счет высоких коэффициентов теплопередачи между воздухом и внутренней поверхностью перфорации. Дополнительным преимуществом является то, что горячий отбираемый воздух находится в прямом контакте со льдом, поскольку выходит через перфорированную поверхность.Ограничения относительно температуры структурного клея при склеивании могут усложнить всю систему [54].

Рис. 25. Сравнение способов ледовой защиты крыла B757 [54].

Другой вариант — использование химической противообледенительной системы, которая также может использоваться для защиты передней кромки от скопления насекомых, как объяснялось в предыдущей главе. Помимо тепловой противообледенительной защиты с отбором воздуха, этот подход также был испытан во время летных испытаний HYLTEC на самолете Do 228.Тепловая антиобледенительная система была испытана на внутренней испытательной панели, тогда как система жидкость / пена была испытана на двух внешних испытательных панелях. Жидкость / пена сначала не работали должным образом из-за слишком низкого давления в камере. Увеличивая давление в камере, можно было удалить обледенение передней кромки в условиях, намного более суровых, чем требуется для сертификации. Система термической защиты от обледенения без проблем удаляла скопившийся лед, и при продолжении работы нарастание льда было запрещено [55]. По сравнению с тепловыми антиобледенительными системами, химические системы имеют высокую стоимость эксплуатации, а также более сильное воздействие на окружающую среду.С другой стороны, они надежны и удобны в обслуживании [56].

В зависимости от потребности в системах защиты от обледенения и / или загрязнения для различных областей применения ламинарного потока могут быть предпочтительны различные комбинации методов. Например, комбинация закрылка Крюгера для защиты от загрязнений на передней кромке крыла вместе с тепловой противообледенительной системой из-за непосредственной близости к двигателям может быть предпочтительнее для крыла в горизонтальном или вертикальном положении. В хвостовом оперении может быть предпочтительнее жидкостная система, удовлетворяющая как требованиям защиты от загрязнения, так и защиты от обледенения.Для оценки наилучшего возможного подхода для каждого граничного условия необходимо провести исследование компромиссов [35].

Помимо потенциальных требований к защите от обледенения, вся система всасывания должна быть очищена для удаления унесенной воды из-за дождя или конденсации. В летных испытаниях 757 было предложено реверсировать воздушный поток таким же образом, как и в случае антиобледенения, чтобы удалить увлеченную воду. Было указано, что операцию продувки необходимо проводить в условиях температуры выше нуля, чтобы избежать стекания льда из-за продувочной воды.Кроме того, продувка должна была выполняться последовательно из-за высокой скорости потока воздуха, необходимой для преодоления поверхностного натяжения [54]. Последовательная процедура будет трудной для реализации и добавляет веса и сложности для бескамерного аспирационного подхода или концепции ALTTA, использующей всю переднюю кромку в качестве водоотводящей камеры.

Пока не удалось найти информацию о заборе воды через микроперфорированную поверхность из-за пролета через сильный дождь, так что количество захваченной воды невозможно оценить.В работе Пауэлла [57] было заявлено только, что поступление жидкости, понижающей точку замерзания, а также дождевой воды через пористую поверхность предотвращается небольшой разницей положительного давления, например. как выполняется во время операции продувки. Поскольку даже небольшая разница положительного давления уже потребляет энергию, возникает вопрос, сколько энергии доступно во время критических условий полета, таких как взлет и посадка.

Электромеханическое удаление обледенения | Как все работает

19 МАРТА 2001 РЕЙС 5054 COMAIR вылетел из Нассау на Багамах в Орландо, Флорида, с 25 пассажирами и тремя членами экипажа.Примерно в 18:22, двигаясь на высоте 17000 футов, самолет вошел в гору ледяных дождевых облаков. Лед, похожий на гальку, начал покрывать профили и рули.

Сразу же пилоты активировали противообледенительные «ботинки», надувные резиновые трубы, установленные на крыльях, для разрушения льда. Тем не менее, за несколько минут скопилось столько льда, что скорость полета снизилась почти на 70 узлов (80 миль в час). Рейс 5054, двухмоторный турбовинтовой самолет Embraer EMB-120, начал крениться и терять высоту.Только после того, как он упал на 7000 футов, прежде чем выйти из облаков и выйти из условий обледенения, пилоты смогли восстановить управление и совершить аварийную посадку в Уэст-Палм-Бич.

За последние 10 лет из-за обледенения во время полета два авиалайнера потерпели крушение, и все находившиеся на борту погибли, и интерес к мерам защиты от обледенения заметно вырос. В интересах безопасности Федеральное управление гражданской авиации и НАСА объединились для улучшения систем защиты самолетов от обледенения.

Лед наиболее опасен, когда он скапливается на аэродинамических профилях, нарушая воздушный поток и вызывая сваливание, как в случае рейса 5054. Чтобы получить разрешение на полеты в течение продолжительных периодов времени в «известных» условиях обледенения — лед, о котором сообщалось или прогнозировалось —Самолет должен получить сертификат FAA, продемонстрировав, что он способен делать это безопасно. Чтобы получить сертификат, самолет должен использовать либо противообледенительные системы, которые удаляют скопления льда, либо противообледенительные системы, предотвращающие образование льда.Новая система, электромеханическая противообледенительная вытяжка, делает и то, и другое: она сочетает в себе меры защиты от обледенения и защиты от обледенения. EMEDS, разработанная Cox & Company, производителем электротермических систем для морского, авиационного и железнодорожного транспорта, является первой технологией защиты от обледенения, получившей сертификат FAA за 50 лет. В 2001 году он был сертифицирован для использования на бизнес-джете Raytheon Premier 1.

Технология работает вместе с ранее разработанными системами обнаружения льда и запускается автоматически, как только датчики обнаруживают лед.Во-первых, электротермическая полоса нагревает переднюю кромку крыла до температуры чуть выше точки замерзания, растапливая лед. Другие электротермические системы нагревают переднюю кромку достаточно, чтобы испарить влагу при контакте, предотвращая ее утечку и повторное замерзание в другом месте в виде «обратного» льда. Такие системы термического испарения, как и системы, использующие отбираемый из двигателя воздух, требуют постоянной высокой мощности. «Мы нагреваем переднюю кромку, но не испаряемся», — говорит Камель Аль-Халил из Cox & Co. EMEDS решает проблему растекания льда, «сохраняя воду в жидком состоянии — очень тонкой пленке, которая не влияет на воздушный поток. , — говорит Аль-Халиль.«Вода течет вниз по потоку и в конечном итоге замерзает там, где самолет менее чувствителен к нарушениям воздушного потока. Вот где [деайсеры] поразили его ».

Противообледенительный компонент системы включает в себя два набора катушек эллиптической формы или свернутых печатных плат — один набор для верхней части аэродинамического профиля, а другой — для нижней. Катушки устанавливаются за нагреваемой полосой, между обшивкой самолета и жестким кожухом. Электрический ток проходит через один набор катушек за раз, и когда ток проходит через катушку, он течет в одном направлении, а затем в противоположном, создавая магнитное поле.Затем верхняя и нижняя части катушки отталкиваются, изменяя форму катушки с эллиптической формы на более круглую. Изменение формы, в свою очередь, заставляет катушку изгибать обшивку самолета и разрушать сцепление льда. Под воздействием импульсов электрической энергии длительностью 0,0005 секунды катушки раз в минуту передают по поверхности аэродинамического профиля ударное ускорение более 10,000 G, сбрасывая лед толщиной до 0,06 дюйма. Несмотря на высокую перегрузку, амплитуда удара — величина движения обшивки самолета — составляет всего лишь около.025 дюймов. Однако кожа ускоряется так быстро, что лед расслаивается, как при ударе молотка.

По словам Аль-Халила, несмотря на ударные нагрузки и частоту, усталость металла не является проблемой. «Мы провели миллионы циклов» на испытательных профилях, — говорит он, — рабочий цикл, во много раз превышающий рабочий цикл, который обычно испытывает крыловой профиль в течение всего срока службы, без повреждений. Срок службы системы лучше, чем у резиновых сапог, которые требуют регулярной замены при ухудшении качества резины. И система EMEDS не нарушает форму аэродинамического профиля, как ботинки.

Механическое удаление обледенения может также заменить системы, в которых используются химикаты для защиты от обледенения и защиты от обледенения, которые просачиваются из мелких отверстий в передних кромках аэродинамических поверхностей самолетов, таких как Cirrus. Использование жидкости на Cirrus сертифицировано только как «Отсутствие опасности» для нормальных полетов. Химические системы можно использовать только в непредвиденных и аварийных условиях обледенения.

При 28 вольт и менее 10 ампер на борту Premier 1 требования к мощности EMEDS привлекательно низки по сравнению с отбираемым двигателем воздухом или потребляемой электроэнергией тепловыми испарительными системами.

Raytheon использует EMEDS в хвостовой части Premier и будет включать ее в другие свои самолеты. Для защиты от обледенения крыльев и предотвращения попадания осколков в двигатели компания продолжит использовать отвод воздуха из двигателя.

EMEDS не найдет широкого применения в транспортных самолетах, пока он не будет включен в конструкцию самолета — буквально встроен в крыло. Но это может быть принято быстрее в небольших самолетах авиации общего назначения, где стравливаемый воздух недоступен, а ограничения по весу и электрической мощности жесткие.Многие пилоты предпочитают испарительные системы противообледенения. Как говорит Аль-Халил: «Пилоты хотят использовать все противообледенительные системы. Им не нравится бороться с обледенением, но они смирятся с этим ».

Противообледенительные системы в двигателях самолетов

На протяжении десятилетий авиастроительная промышленность постоянно совершенствовала свои бортовые системы, чтобы добиться наилучших характеристик, безопасности и комфорта. Безопасность самолета является одной из основных целей для инженеров, чтобы создать долговечный тип путешествий. Из-за суровых внешних условий во время полета, особенно на большой высоте, с относительной влажностью и очень низкими температурами, низкая температура может привести к обледенению самолета.Лед может оказать серьезное влияние на вес самолета и аэродинамические явления, особенно на подъемную силу (подъемная сила может снизиться до 40% из-за льда). Необходимо смоделировать и установить специальную систему предотвращения обледенения. Поэтому авиаконструкторы разработали внутри крыла противообледенительную систему, предотвращающую обледенение.

На самолетах имеется несколько противообледенительных систем, в основном в зависимости от типа двигателя. В большинстве самолетов используется система отбора воздуха, которая заключается в использовании горячего отбираемого воздуха для нагрева передней кромки крыла.Другая система, называемая системой антиобледенения, в основном используется на турбовинтовых самолетах и ​​состоит из черной резины в местах, подверженных обледенению, которые надуваются и буквально ломают лед. Другая система — это просто электрический прогрев передней кромки, установленный непосредственно в передней кромке крыла. Эти примеры — всего лишь введение в некоторые системы противообледенения, разработанные и применяемые авиационной промышленностью. У каждого есть свои плюсы и минусы.

Здесь мы сосредоточимся на системе защиты от обледенения с использованием горячего отбираемого воздуха.Такой подход используется в противообледенительной системе Boeing 737-300 / 400/500 с отводом горячего воздуха, нагревающего передние кромки.

Обычно этот тип противообледенительной системы состоит из потока горячего отбираемого воздуха, обеспечиваемого ступенями компрессора двигателя для прогрева передней кромки крыла самолета. Противообледенительная система крыла состоит, в частности, из двух независимых пневматических систем, обеспечивающих отвод горячего воздуха от каждого из двух ТРДД. Горячий отбираемый воздух проходит через выпускной клапан двигателя из пятой ступени компрессора.Если давления недостаточно, можно дополнительно использовать стравливание с девятой ступени компрессора. Обратите внимание, что температура отбираемого воздуха на пятой ступени составляет приблизительно 340 ° C, а на девятой ступени — приблизительно 540 ° C, что слишком горячо для использования в пневматических системах самолета, таких как, например, гидравлическое повышение давления или повышение давления в системе питьевой воды. Затем горячий воздух проходит через предохладитель, чтобы снизить температуру до 200 ° C, и этот охлажденный воздух распределяется по отводным каналам потребителям, таким как, например, блоки кондиционирования воздуха и система защиты от обледенения крыльев.Чтобы узнать момент включения противообледенительной системы, пилоты самолета используют визуальный индикатор обледенения, расположенный в среднем луче иллюминатора. Как только зонд обледенел, пилоты включают систему защиты от обледенения. Следовательно, горячий отводимый воздух подается к пластинам номер три, четыре и пять, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Предкрылки передней кромки

Из-за большего диаметра и аэродинамических явлений, пластины номер один и два не нуждаются в каких-либо антипробах. -гладильные устройства. После включения системы защиты от обледенения горячий отбираемый воздух направляется по телескопическим трубам, а затем распределяется по трубкам пикколо, как показано на рисунке 2.Оттуда он выходит из трубок пикколо через маленькие отверстия, нагревает переднюю кромку крыла и вытекает из крыла через выходные отверстия, расположенные на нижней поверхности крыла.

Рисунок 2 — Конструкция трубки Piccolo

AxSTREAM NET ™ — это инструмент, который обеспечивает гибкость и удобство для выполнения различных гидравлических, пневматических и тепловых задач, включая решение таких моделей, как моделирование системы защиты от обледенения отводимого горячего воздуха. С помощью AxSTREAM NET ™ мы можем изучать широкий спектр устойчивых или нестабильных ситуаций, таких как:

• Определение профилей температуры, давления и скорости пневматической системы
• Оценить в установившемся режиме температуру передней кромки крыла при использовании противообледенительная система
• Диаграмма температуры профиля в передней кромке крыла в неустановившемся состоянии для оценки времени, необходимого для достижения нужной температуры для растапливания льда на передней кромке крыла

Рисунок 3 — Моделирование противообледенительной системы

Горячий отбираемый воздух подается (нижний правый угол модели на рис. 3) предварительным охладителем с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм и температурой 227 ° C.Как упоминалось ранее, телескопический канал направляет жидкость в канал пикколо, представленный последовательностью труб, камер и выходных отверстий. Для правильного моделирования была выбрана следующая процедура: была добавлена ​​камера с относительным объемом, чтобы связать выходные отверстия с трубами, аналогично отверстиям для труб. Что касается геометрических параметров воздуховода пикколо, были введены три трубы с камерами и определенным количеством отверстий для моделирования реального компонента. Выходящий через отверстия поток попадает в камеры, моделируя полость между каналом пикколо и передней кромкой крыла.Затем горячий отбираемый воздух проходит по передней кромке крыла, прежде чем покинуть самолет по определенной траектории.

Для точного учета теплопередачи между каналом пикколо и передней кромкой крыла была добавлена ​​конвекция без закрутки. Аналогичным образом моделировалась передача тепла между передней кромкой крыла и окружающей средой. Передняя кромка крыла представляет собой чередование стальных и изоляционных пластин. Следовательно, теплопроводность нагревает сланцы передней кромки крыла, в то время как конвекция с окружающей средой охлаждает последний сланец передней кромки крыла.

Результаты:

Рисунок 4 — Температуры системы защиты от обледенения

Температурный профиль в пневматической системе можно увидеть по окраске отверстий для жидкости (квадраты на конце каждого элемента) на Рисунке 4. Здесь нет теплового потери учитывались в телескопических трубах и канале пикколо, поэтому максимальная тепловая энергия могла передаваться на переднюю кромку крыла (лучший сценарий, хотя можно смоделировать альтернативные варианты).

Рисунок 5 — Скорость противообледенительной системы

Глядя на Рисунок 5, мы видим, что поток внутри системы довольно быстрый.Воздух быстро течет в пневматической системе, что приводит к большому массовому расходу (0,96 кг / с) для мощного антиобледенения.

Рис. 6. Температура передней кромки крыла

Из-за отсутствия геометрической / тепловой информации для некоторых частей системы были выбраны разумные значения. Несмотря на сделанные предположения и макроскопический подход, принятый для моделирования системы, полученные результаты являются разумными, включая температуру поверхности передней кромки крыла, необходимую для надлежащего плавления льда.

С помощью AxSTREAM NET ™ можно легко создавать сложные системы для выполнения различного жидкостного и / или теплового моделирования и получения надлежащих результатов.Представленные здесь результаты — лишь часть того, что мы можем получить от этой системы. В качестве примера мы можем связать эту систему с общей пневматической системой самолета как пневматическая система Boeing 737 — 300/400/500, разработанная в AxSTREAM NET ™, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7 — Пример пневматической системы Boeing 737 Система

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.