Обогрев воронок на кровле схема подключения кабелей: Схема подключения элементов системы обогрева кровли

Содержание

Схема подключения элементов системы обогрева кровли

Система снеготаяния включает:

греющий кабель. Его жилами служит полупроводниковый материал или металл, характерный высоким электрическим сопротивлением. Применяются кабели резистивного и саморегулирующегося типа. Первые поддерживают стабильную температуру, а у полупроводниковых меняется сопротивление, что зависит непосредственно от их прогрева;
датчики температуры и осадков. Их функция – подать сигнал на запуск системы антиобледенения. Они настраиваемые, и срабатывание происходит при конкретной температуре, и если была обнаружена влага;
терморегулятор, работающий на контроллере. С помощью этого элемента задается температура запуска системы, продолжительность и режимы работы. Стоит заметить, что в условиях сильного мороза обогреватели не применяют – они должны срабатывать, когда тает снег на крыше, в ходе чего поступает сигнал от датчика влаги;
изделия монтажного и электроустановочного типа. Речь о кабельных муфтах особого типа, распределительных коробах, крепежных материалах, устройстве защитного отключения и пр.

Технологии стремительно развиваются, и если первые системы снеготаяния представляли собой обычные греющие провода, которые надо включать вручную, сегодня доступны антиобледенители, интегрируемые в «умный дом». За счет автоматики они не требуют управления – все автоматическое. А если надо задать температуру срабатывания или режим – это делается через смартфон.

Какие предъявляются требования к системам снеготаяния

В ходе проектировочных работ учитывают следующее:

важно, чтобы используемые кабели были сертифицированы с учетом стандартов пожарной безопасности. Провода предполагают наружную прокладку, и они характерны герметичной наружной частью и армирующей оплеткой;
обязательно система должна включать
УЗО или дифавтоматы – эти устройства защитят от токов утечки и коротких замыканий;
не менее важными элементами выступают датчик и регулятор включения/отключения. Подбираются они с учетом температуры как воздуха, так и самой крыши;
монтировать греющие кабели необходимо на всех участках, где требуется удаление влаги. Касается это также сборных лотков и водосточных труб;
каждый электрический элемент системы снеготаяния должен быть выполнен по стандарту пыле- и влагозащиты не меньше IP66.

Нагревательные кабеля укладывают поверх плоских участков, в местах стыков скатов кровли, независимо от конфигурации. Если отталкиваться от практики, располагают их преимущественно вдоль карнизов, изнутри лотков и труб для стока воды.

Для подбора суммарной мощности системы следует ориентироваться по таблице.

Места расположения греющих кабелей	Суммарная мощность греющего кабеля на кровле над неотапливаемым чердаком. Вт/м2, Вт/ м	Суммарная мощность греющего кабеля на крыше над теплым помещением Вт/м2, Вт/м	Удельная мощность греющего кабеля Вт на погонный метр
Вдоль карниза и ендовых	180-300	300-400	15–50
Пластиковые лотки	30-40	40-50	15–50
Металлические желоба	30-40	50-70	15–50
Водосточные трубы	40-50	50-70	15–50

Здесь указаны ориентировочные параметры, актуальные для умеренных климатических зон. Проектируя систему кровельного обогрева, не стоит пренебрегать данными о среднегодовом уровне осадков и колебании температур в течение суток.

Принцип установки системы антиобледенения

Вдоль карниза нагревательные элементы укладываются «змейкой», где один виток должен иметь высоту от 50 до 120 см. Чтобы уберечь токоведущие жилы от повреждения, не надо их перегибать; рекомендуемый радиус изгиба – от 5 см. Что до выбора шага витков, учитывают тепловую мощность используемого кабеля. Нижняя часть петли погружается в желоб для отвода воды. Когда лотка нет, делают так, чтобы нижняя часть витка выступала за край свеса на 5 – 6 см. Таким образом сток талой воды будет осуществляться с самого провода.

Нагревающийся кабель также монтируется на дно желоба. Для соединения нижних краев витков и провода, находящегося в лотке, используют хомуты.

Монтаж на сложных крышах более трудоемкий, так как они характерны проблемными зонами – ендовами и углами, где стыкуются скаты. В этих зонах провод кладут в две линии, причем на длину не меньше 2/3 от общей высоты. Таким образом предотвращается образование масс льда, которые не дают стечь воде.

Когда применяется маломощный кабель, или если ширина лотков для сбора воды превышает 20 см, допустимо увеличение числа линий в желобах или лотках. На этих участках тепловая мощность греющих элементов требуется в районе

50 – 70 Вт на 1 метр.

Надо понимать, что наледь образовывается также в воронках и трубах, по которым стекает вода. И если, допустим, сегодня снег обильно тает, а завтра приходят заморозки, вероятна их деформация, а то и разрыв. При диаметре трубы не более 10 см, оптимальная защита от ее обледенения – одна линия нагревательного провода, размещенного изнутри. В стоках повышенного диаметра монтируют пару линий. Нижняя зона трубы и водосборная воронка также нуждаются в дополнительном обогреве, поэтому там нагревательные элементы располагают витками по периметру.

По карнизу провод фиксируют особыми клипсами или алюминиевой монтажной лентой с хомутами. В качестве крепежа используют обычно

саморезы или гвозди для кровли. Обязательна обработка мест фиксации герметичным составом.

Если кровля мягкая, провод монтируют преимущественно используя ленту с битумным клеящим покрытием. Она не только качественно цепляется к гонтам, но и предотвращает протечки.

Чтобы зафиксировать кабель изнутри водосточной трубы, к поверхностям стенок, применяют металлические скобы. Если труба длиннее 3 метров, понадобится несущий трос, защищающий линию от обрывов. Нагревающийся шнур изнутри желоба фиксируют зажимами, крепящимися к краям лотка.

К силовой линии кабель подключается через распределительный короб или муфту термоусадочного типа. Важно, чтобы изделие соответствовало классу пылевлагозащиты не меньше IP66.

Оптимальный участок для установки короба – на стене под карнизом.

УЗО или дифавтоматы, срабатывающие до 30 мА, защитят от КЗ и токов утечки. Эти устройства помещают в электрический щит. Проложив систему снеготаяния, ее обязательно надо протестировать: проверить, как срабатывают температурные датчики, блок управления, защита.

Монтируя систему антиобледенения в обязательном порядке необходимо придерживаться общих правил электробезопасности и требований изготовителя нагревательного провода. Система обогрева кровли предотвратит различные проблемы с крышей, так как защищает ее и сопутствующие узлы от образования масс льда.

Для заказа услуги монтажа кабельного обогрева кровли и водостоков оставьте заявку. Менеджер свяжется с вами в ближайшее время..

Оставить заявку на расчет

монтаж и схема подключения греющего кабеля на крыше, особенности установки системы

Содержание

Преимущества использования обогревающей системы
Обогревать крышу или водосток?
Выбор греющего кабеля
Определение зон для установки
Сколько кабеля нужно: метраж и мощность
Основные принципы установки
На краю крыши
В ендовах и примыканиях
В желобах
В водосточных трубах
Монтаж и подключение автоматики
Схема управления и защита системы
Полезное видео

Обледенение кровли в холодных регионах и в районах с резкими перепадами температур часто становится большой проблемой. Одним из эффективных способов борьбы с этим явлением считается обустройство обогревательной системы. Монтаж обогрева кровли требует соблюдения определенных правил и требований техники безопасности, которые необходимо изучить перед началом работ.

Преимущества использования обогревающей системы

Основой системы обогрева или антиобледенительной системы является специальный электрический кабель, который устанавливается по наружной части кровли и в наиболее опасных местах. Принцип ее действия основан на том, что при прохождении электрического тока по кабелю выделяется значительная тепловая энергия за счет повышенного электрического сопротивления жил.

Преимущества обогрева крыши:

Предотвращение накопления чрезмерного количества снега и наледи, а также сосулек на карнизе.
Устранение необходимости ручной чистки кровли и удаления сосулек.
Создание условий для равномерного таяния снега и планомерного отвода талой воды.
Исключение риска образования ледяных пробок, блокирующих водоотводящую систему.
Повышение долговечности кровли за счет снижения механических нагрузок.
Возможность контроля процесса и его автоматизации.
Обеспечение эстетичного внешнего вида сооружения в зимнее время.

Система обогрева требует значительных финансовых затрат и привлечения специалистов для монтажа, но она способствует увеличению срока службы кровли и исключает несчастные случаи, происходящие при падении снежных лавин и сосулек с крыши.

Обогревать крышу или водосток?

У владельцев домов возникает естественный вопрос: надо ли обогревать всю кровлю, а может, достаточно обеспечить обогрев водостоков? Ответ на него зависит от качества теплоизоляции крыши:

Если имеется надежная теплоизоляция потолка дома и холодный (нежилой) чердак, то кровля практически не нагревается потоками воздуха, поднимающимися из внутренних помещений.Снег на крыше тает естественным образом при температуре, близкой к 0 градусов. В этом случае отвод воды обеспечивает водоотливная система, и достаточно исключить образование ледяных пробок в водостоке, т. е. нагревать только его.
Если теплоизоляция крыши не удерживает поднимающееся изнутри тепло, то кровельное покрытие заметно нагревается. Таяние снега на скате начинается бесконтрольно уже при температуре воздуха минус 10–12 градусов.Карниз крыши не нагревается, и талая вода здесь замерзает, превращаясь в сосульки. Обледеневает и водосточная система. В этих условиях целесообразно обогревать не только водосток, но и наиболее опасные участки кровли.

Важно! В некоторых случаях может обледеневать вся кровля, и система обогрева нужна по всей ее поверхности, что экономически не оправдано. При таких обстоятельствах лучше произвести капитальный ремонт, установив хорошую теплоизоляцию крыши.

Выбор греющего кабеля

Для обогрева крыши надо выбирать надежный кабель, отвечающий следующим требованиям:

обеспечение пожарной и электрической безопасности;
эффективный расход электроэнергии;
достаточная механическая прочность;
стойкость к атмосферным воздействиям (ветер, осадки, солнечный ультрафиолет).

Используются такие основные разновидности кабелей:

Резистивный тип. Он выделяет тепло за счет высокого электрического сопротивления токопроводящей жилы, для чего применяется соответствующий провод (например, нихром) в теплостойкой изоляции. Температура нагрева кабеля и его мощность являются постоянными, нерегулируемыми параметрами.Главное преимущество – пониженная стоимость и простота эксплуатации. Существенный недостаток – повышенный расход электроэнергии. Выпускается кабель секциями длиной от 10 до 250 м. Для обогрева крыш подходит кабель с удельной мощностью выше 20 Вт/м.
Саморегулирующийся тип. Его конструкция включает специальную матрицу, изоляцию, оплетку и защитную оболочку.Матрица представляет собой саморегулирующийся нагревательный элемент, который изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Соответственно изменяется мощность и температура нагрева при прохождении тока. Таким образом, максимальный нагрев происходит при низких температурах воздуха и уменьшается при повышении ее.
Такой эффект позволяет рационально использовать электроэнергию. Главный минус – высокая стоимость кабеля.

С учетом плюсов и минусов нагревательных кабелей нередко используется комбинированная обогревательная система. В ней предусматривается использование для кровли более дешевого резистивного варианта, а на ответственных участках (например, в водостоках) – саморегулирующегося кабеля.

Определение зон для установки

На нагревательный кабель приходится тратить значительные суммы, а потому он монтируется только в зонах, где наиболее высока вероятность накопления снега и образования льда. На кровле он располагается на карнизном свесе. Если крыша имеет крутой скат, то кабель размещается змейкой между кромкой карниза и снегозадержателем.

Помимо карниза выделяются такие зоны для обогрева:

ендовы;
водосточные трубы;
водосборные воронки;
желоб водостока;
примыкания, капельники.

Сколько кабеля нужно: метраж и мощность

На подготовительном этапе важно правильно выбрать кабель по мощности и определить потребность в нем по метражу. Общая его длина складывается из всех секций антиобледенительной системы.

Для желобов и водосточных труб метраж равен длине желобов и труб, а если протягивается две ветки, то длина умножается на 2. Аналогично высчитывается потребность в местах примыкания и ендовах.
Для карниза надо определить ширину ската и количество веток кабеля с учетом, что шаг укладки составляет 15–20 см. К общей сумме добавляются также петли для водосливных воронок. Можно взять небольшой запас (до 5 %), но надо помнить, что плох не только недостаток кабеля, но и его излишек.

Основной параметр выбора кабеля – удельная (погонная) мощность.

Нормативное ее значение для резистивного варианта составляет 18–22 Вт/м, а для саморегулирующегося – 15–28 Вт/м.
Если кабель обогревает полимерные элементы, то мощность не должна превышать 17–18 Вт/м.
Для обогрева желобов и труб надо учитывать, что при использовании кабеля мощностью выше 35 Вт/м достаточно одной нитки при ширине (диаметре) до 15 см. При значениях меньше 25 Вт/м придется протягивать две нити.

Основные принципы установки

Обогревательная система крыши состоит из следующих основных компонентов:

Обогревательная часть – электрический кабель. Он укладывается с наружной стороны кровли и наиболее опасных участков.
Распределительно-информационная часть. Она включает силовые, контрольные и сигнальные кабели, монтажные элементы и распределительные коробки. Выполняемая задача – подвод электропитания к нагревательному кабелю, передача сигналов от датчиков для контроля и управления процессом.
Система управления. Она состоит из регуляторов температуры, датчиков, щита управления, регулирующих устройств, приборов для запуска и защиты. Комплектация зависит от типа кабеля, его мощности, назначения системы.

При монтаже необходимо учитывать следующие правила:

Монтаж производится в соответствии с ранее разработанным проектом, с соблюдением требований ПЭУ и пожарной безопасности.
Нагревательный кабель формирует секции обогрева. Для этого он разрезается на участки определенной длины, раскладывается на поверхности, закрепляется и соединяется с помощью муфт.
Крепление кабеля к поверхности осуществляется полосами монтажной ленты с использованием дополнительных элементов в зависимости от зоны обогрева.
Все соединения подводящих проводов производятся в распределительных коробках, и после монтажа замеряется сопротивление изоляции.
Датчики контроля размещаются в доступных местах, заподлицо с обогреваемой поверхностью, но в пределах видимости.
Монтаж обогревательной системы производится при температуре воздуха не ниже 5 градусов.
Место установки очищается от мусора и пыли, а также тщательно высушивается.
Распределительные и силовые кабели укрываются в кабельные короба или гофрированные трубы.

Важно! Монтаж обогревательной системы должен производиться максимально осторожно с исключением повреждения кровельного покрытия. Применяются только материалы и комплектующие, предусмотренные инструкцией.

На краю крыши

На кровельное покрытие кабель укладывается параллельными рядами или змейкой, с заданным шагом, зависящим от площади зоны обогрева и мощности кабеля. Расстояние между рядами – 15–20 см. Крепление кабеля на поверхности обеспечивается монтажной лентой с использованием герметика. Шаг крепления – 30–40 см. Как правило, используются кабели мощностью 22–25 Вт/м. Для мягкой кровли выбирается кабель мощностью не более 20 Вт/м.

На крутом скате кабель укладывается между краем кровли и снегозадержателем. При крутизне до 30 градусов обогревающий элемент занимает всю ширину карниза, а заканчивается укладка на 25–30 см выше расположения несущей стены. Если крутизна ската составляет менее 13 градусов, то кабель укладывается петлей только в районе расположения сливной воронки.

В ендовах и примыканиях

Особые зоны в виде ендов и примыканий закрываются нагревательным кабелем на 1/3 своей длины. Он укладывается петлей с образованием двух веток. Расстояние между сторонами петли – 12–15 см. Если используются двухжильные кабели, то оно составляет 40–42 см.

В желобах

В водосточном желобе кабель монтируется в два ряда, параллельно друг другу. Крепление производится полосками монтажной ленты в поперечном направлении. Шаг креплений для резистивного кабеля составляет 25–30 см, для саморегулирующего – 45–50 см. Сама лента может упрочняться заклепками с применением герметика.

В водосточных трубах

В водосточной трубе кабель закрепляется к стенкам и располагается внутри трубы в виде петли. Крепление обеспечивается монтажной лентой или термоусаживающейся трубкой. Если длина трубы превышает 5 м, то кабель опускается на тросе, обеспечивающем его механическую прочность и исключающем вытяжку жилы.

Сливная воронка водостока обогревается отдельно. Для этого кабель укладывается вокруг отверстия и захватывает зону шириной 50–60 см со всех сторон.

Монтаж и подключение автоматики

В обогревательной системе используются такие варианты автоматического управления:

Простые терморегуляторы. Их модули монтируются на DIN-рейку и вводятся в схему подключения нагревательного кабеля. Регулировка обеспечивается за счет изменения силы тока. Наиболее распространены устройства, работающие в пределах от минус 15 до плюс 5 градусов.Установка температуры включения и отключения осуществляется вручную. Наиболее распространенная модель – РТ-330 с максимальным током 8 А. Более современный вариант – терморегулятор OJ Electronics ETR/F-1447, предназначенный для максимального тока 16 А.
Термостаты. Эти устройства реагируют на сигналы датчиков температуры и работают в автоматическом режиме. Популярностью пользуется модель Raychem HTS-D, диапазон установок которой составляет от минус 20 до плюс 25 градусов. Максимальный ток 16 А.
Метеостанция. Это более сложная система, включающая не только температурные датчики, но и датчики влаги. В некоторых моделях предусмотрен отдельный датчик осадков. Метеостанция обеспечивает оптимальный режим работы, позволяющий экономить электроэнергию. Распространенный вариант – модель Метеостанция IS-11.

Монтаж системы управления производится строго по инструкции. После сборки осуществляется наладка и пробное включение.

Схема управления и защита системы

Схема управления обогревом, контроля параметров и защиты собирается в щите (шкафу) управления. Сигнал на приборы подается от датчиков, размещенных непосредственно в рабочей зоне и на самом кабеле. В щите устанавливается такое оборудование:

вводной автоматический выключатель;
магнитный пускатель;
автомат защиты термостата или метеостанции от перегрузки;
устройство защитного отключения (УЗО) на 30мА;
автомат защиты нагревательного кабеля;
аварийная сигнализация (световая, звуковая).

В современных моделях дополнительно предусматриваются:

реле времени;
устройство для плавного запуска;
трансформаторы тока;
специальные контроллеры;
а также иные фирменные приборы.

При правильной наладке оборудования система работает в автоматическом режиме, когда вмешательство человека не нужно.

Вариант схемы подключения:

Обогревательная система крыши играет важную роль в ее обустройстве. Она обеспечивает безопасность, исключает накопление снега и наледи, повышает долговечность кровли.

В настоящее время выпускается несколько надежных систем, которые обеспечивают выполнение поставленных задач. Установить такую систему можно своими руками, но при условии соблюдения требований безопасности и основных правил монтажа.

Полезное видео

В видео рассказано о монтаже обогрева кровли:

Патент США на воронку и автоматическую систему подачи жидкого азота. Патент (Патент № 5,507,327, выдан 16 апреля 1996 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

а точнее к воронкам с вакуум-изолированными стенками и поплавковыми клапанами для наполнения небольших сосудов Дьюара атмосферного давления жидким азотом, используемых, например, высокопроизводительным вспомогательным оборудованием на сканирующих электронных микроскопах, которые обычно называют энергодисперсионными рентгеновскими (EDX) ) аксессуары.

2. Описание предшествующего уровня техники

Когда жидкий азот содержится в контейнере под любым давлением, переливание или перекачивание его по трубопроводу в сосуд атмосферного давления становится большой проблемой, поскольку жидкость почти неизбежно переходит в газообразную и жидкая смесь, с которой трудно иметь дело. Работа с жидким азотом является обычной задачей в лабораториях, оснащенных сканирующими электронными микроскопами (СЭМ). Резервуары с жидким азотом, обычно называемые дьюарами, держат высоко над полом лаборатории поверх EDX, чтобы помочь охладить чувствительные электронные детекторы. Такие дьюары имеют изолированные стенки и пенопластовые пробки, которые используются в качестве пробок. такие резервуары никогда не пустеют, техник должен регулярно подниматься по стремянке, вытаскивать пробку и заливать жидкий азот до тех пор, пока дьюар не наполнится.Пробку необходимо немедленно заменить, иначе охлажденный воздух сформирует водяные кристаллы льда вокруг и внутри верхнюю часть сосуда Дьюара и загрязнить подачу жидкого азота внутри сосуда Дьюара.0005

РЭМ чрезвычайно чувствительны к вибрациям, так как они увеличивают изображение до ста тысяч раз и часто используются для сканирования элементов размером менее одного микрона. Поэтому РЭМ условно изолируют от общестроительных вибраций, размещая их полностью на специальном безвибрационном столе. Трубопроводы и водопроводные системы для перекачки жидкого азота непосредственно в SEM из внешнего резервуара страдают от таких же внешних вибраций здания. Любое физическое подключение таких водопроводных систем к дьюару SEM EDX может передать нежелательные вибрации SEM. Следовательно, обычные системы подачи жидкого азота не подают жидкий азот из внешнего источника в РЭМ. Ручные колбы повсеместно использовались для ручного заполнения сосудов Дьюара SEM EDX стандартными воронками. Из-за своей традиционной конструкции обычные воронки необходимо снимать сразу после использования.

СУЩНОСТЬ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание стационарной воронки для заполнения сосуда Дьюара жидким азотом.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание воронки, которая упрощает заполнение сосудов Дьюара жидким азотом, так что такое заполнение может быть автоматизировано без создания постоянной вибрации, которая могла бы нарушить нормальную работу сканирующего электронного микроскопа в течение непродолжительного времени. периоды заполнения.

Вкратце, вариант осуществления настоящего изобретения включает цилиндрическую воронку из нержавеющей стали с полыми стенками и плоским дном, через которую поплавковый клапан и сито проверяют и фильтруют самотеком поток жидкого азота, выходящий через небольшую трубу в дне. Нижняя часть воронки имеет небольшую кромку, приподнятую вокруг выходного отверстия небольшой трубы, чтобы предотвратить попадание конденсата воды внутри воронки в дьюар EDX. Выход трубы протыкает пробку Дьюара и может быть постоянно оставлен на месте сверху дьюара. Полые стенки воронки уплотнены пленкой на фольгированной основе в виде ламинатов для уменьшения радиационного теплообмена между внутренней и внешней стенками воронки. Внутри полых стен создается вакуум, чтобы свести к минимуму теплопроводность через стенки.

Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что предусмотрена воронка, которая легко стекает в сосуд Дьюара с жидким азотом.

Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что воронка может быть оставлена на месте постоянно и не требует манипуляций с пробкой для предотвращения загрязнения водяного пара кристаллами льда в сосуде Дьюара.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является наличие воронки, которая механически изолирует сосуд Дьюара от вибраций, присущих системе подачи жидкого азота.

Эти и другие цели и преимущества настоящего изобретения, без сомнения, станут очевидными для специалистов в данной области техники после прочтения следующего подробного описания предпочтительного варианта осуществления, которое проиллюстрировано на чертежах.

НА ЧЕРТЕЖАХ

РИС. 1А представляет собой вид сверху воронки для жидкого азота с вакуумной изоляцией по настоящему изобретению;

РИС. 1В представляет собой диаграмму поперечного сечения воронки для жидкого азота с вакуумной изоляцией, показанной на фиг. 1А по линии 1В-1В; и

РИС. 2 представляет собой вид спереди автоматической системы подачи жидкого азота по настоящему изобретению и сканирующего электронного микроскопа с сосудом Дьюара, который должен оставаться заполненным жидким азотом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Фиг. 1A и 1B показан вариант воплощения воронки для жидкого азота с вакуумной изоляцией в соответствии с настоящим изобретением, обозначенной общей ссылочной позицией 10. Воронка 10 содержит цилиндрическую секцию 12 с полой стенкой 14, расположенную под прямым углом к плоскому дну 16. Конфигурация обычных воронок с коническим сечением не подходит для отвода жидкого азота, потому что за счет нагревания жидкого азота и перехода его в газовую фазу на краях стенок образуется вихрь газожидкостной фазы. Завихрение вихря препятствует гравитационному сливу жидкого азота.

Воронка 10 включает дренажную трубку 18 и выступ 20, слегка приподнятый над полом 16 для улавливания влаги, которая конденсируется на стенках 14 и стекает на дно 16. Брызговик 22 образует защитную крышу для предотвращения помех. из прямого потока жидкого азота, заливаемого в воронку 10 сверху с поплавковым шаром 24 и служащего для предотвращения попадания капель воды прямо через сливную трубку 18. Проволочная сетка 26 запирает поплавковый шар 24 и фильтры от любого твердого загрязнения из жидкого азота, проходящего вниз через сливную трубку 18. Такое загрязнение включает, например, кристаллы льда, образованные при воздействии водяного пара в воздухе на криогенные температуры жидкого азота. Поплавковый шар 24 предпочтительно имеет такой низкий удельный вес по сравнению с жидким азотом, что он почти полностью перемещается по поверхности жидкого азота. Например, контролирующий поплавок шарик 24 может быть полым пластиковым шариком, наполненным воздухом, как в шарике для пинг-понга. Поплавковый шар 24 упирается в приподнятую кромку 20, образуя уплотнение, когда практически весь жидкий азот вытечет. Такое уплотнение препятствует прохождению воздуха и водяного пара вниз по дренажной трубке 18 за потоком жидкого азота.

Вакуум поддерживается внутри полой стенки 14 с помощью вакуумного выпускного клапана и запорного соединения 28 для уменьшения проникновения тепла за счет теплопроводности снаружи к жидкому азоту внутри воронки 10. Поступление тепла за счет излучения предпочтительно контролируется заполнение полой стенки 14 ламинатом 30 с металлом на пластиковой пленке. Например, можно использовать алюминиевую фольгу на пленке MYLAR.

На РИС. 2 показана автоматическая система подачи жидкого азота 50, состоящая из наружного резервуара 52 жидкого азота, соединенного через наружную стену 54 здания перекачивающим шлангом 56 с вакуумной изоляцией с сепаратором 58 фазы из спеченного металла. — сепаратор металлической фазы 58 в воронку 10 (как на фиг. 1), которая крепится к сосуду Дьюара 60, при этом дренажная трубка воронки проходит через пробку Дьюара 62. Зонд 64 измеряет уровень жидкого азота в сосуде Дьюара 60 и подключается к электронный сигнал на контроллер 66 уровня жидкого азота. Кабель 68 управления соленоидом приводит в действие соленоид 70, чтобы регулировать подачу жидкого азота через передающий шланг 56 в соответствии с уровнем жидкого азота, определяемым датчиком 64 в сосуде 60 Дьюара. сепаратор 58 фазы из спеченного металла и воронка 10 механически не связаны друг с другом, чтобы вибрации в передаточном шланге 56 и корпусе не мешали работе сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) 72. L жидкий азот подается самотеком из сосуда Дьюара 60, как обычно.

Хотя настоящее изобретение было описано с точки зрения предпочтительного в настоящее время варианта осуществления, следует понимать, что раскрытие не следует интерпретировать как ограничение различных изменений и модификаций, без сомнения, станет очевидным для специалистов в данной области техники после прочтения вышеуказанное раскрытие. Соответственно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения должна интерпретироваться как охватывающая все изменения и модификации, которые соответствуют истинному духу и объему изобретения.

«Последний вздох угля» может помешать миру достичь климатических целей

Угольная электростанция недалеко от Джозеф-Сити, штат Аризона (Фото автора John Fowler, CC BY 2.0)

Примечание редактора: эта история была первоначально опубликована The Guardian под номером . Он появляется здесь как часть сотрудничества Climate Desk .

Количество строящихся угольных электростанций по всему миру в прошлом году сократилось, но слишком много угля по-прежнему сжигается, и в мире запланировано слишком много новых угольных электростанций, чтобы поддерживать безопасные температурные пределы.

До пандемии COVID-19 потребление угля, по-видимому, сокращалось в долгосрочной перспективе, но блокировки по всему миру и экономические потрясения привели к увеличению числа новых угольных проектов в 2020 году, особенно в Китае.

Согласно отчету Global Energy Monitor, опубликованному во вторник, в прошлом году общая мощность строящихся угольных электростанций снова резко упала, примерно на 13 процентов, с 525 ГВт до 457 ГВт, что является рекордно низким показателем для новых строящихся электростанций. Количество стран, планирующих новые заводы, также сократилось с 41 в начале 2021 года до 34 стран.

Но эти обнадеживающие признаки перевешиваются замедлением темпов вывода из эксплуатации старых угольных электростанций. Было выведено около 25 ГВт мощностей, что примерно равно количеству введенных в эксплуатацию новых мощностей в Китае, а количество электроэнергии, вырабатываемой из угля, выросло на 9 процентов в 2021 году до рекордно высокого уровня, более чем восстановившись после падения на 4 процента в 2020 году, когда COVID ударил первым.

Авторы отчета пришли к выводу, что «последнего издыхания угля еще не предвидится», несмотря на то, что на саммите ООН по климату COP26 в ноябре прошлого года страны договорились о «поэтапном сокращении» угля. В прошлом году Международное энергетическое агентство предупредило, что никакие новые исследования ископаемых видов топлива невозможны, если мир ограничит глобальное потепление на 1,5 градуса по Цельсию выше доиндустриального уровня.

Продолжающееся использование угля происходит, несмотря на все более резкие предупреждения ученых в последней оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), которая пришла к выводу, что мир намного превысит ограничение в 1,5 градуса Цельсия без быстрого сокращения выбросов парниковых газов.

Флора Шампенуа из Global Energy Monitor, один из авторов отчета, сказала: «Трубопровод угольных электростанций сокращается, но углеродного бюджета просто не осталось для строительства новых угольных электростанций. Нам нужно остановиться сейчас. Директива последнего отчета МГЭИК о шансах на борьбу с пригодным для жизни климатом ясна: прекратить строительство новых угольных электростанций и вывести из эксплуатации существующие в развитых странах к 2030 году, а вскоре после этого и во всем остальном мире».

Война на Украине также нанесла ущерб, повысив цены на газ и удешевив уголь по сравнению с ним, соблазнив компании и страны сжигать больше самого грязного топлива. Но Лаури Мюлливирта, ведущий аналитик Центра исследований энергетики и чистого воздуха и еще один соавтор отчета, сказал, что есть и положительная сторона в том, что многие страны, особенно в Европе, стремятся реформировать свои энергетические системы, чтобы ускорить чистую энергию и сделать акцент на энергоэффективности.

«Очень важно отметить, какое движение было сделано в сторону чистой энергии и эффективности в ответ на вторжение», — сказал он.

Ослабление спроса в Китае также снижает перспективы дальнейшего возрождения добычи угля, добавил он. Реакция страны на нынешнее возрождение COVID-19 и неопределенность в мировой экономике будет иметь решающее значение. «Вопрос в том, действительно ли Китай стремится к качественному экономическому росту, о котором говорило руководство».

Китай ввел в эксплуатацию больше новых угольных электростанций, чем весь остальной мир вместе взятый после пандемии COVID-19пандемия началась, но планы китайского правительства по увеличению производства чистой электроэнергии к 2025 году должны означать, что будет использоваться меньше угля, даже если там будут построены новые угольные электростанции. Но строительство таких заводов должно контролироваться гораздо более строго, согласно отчету, иначе растущие избыточные мощности могут повредить переходу страны.