一种屋顶防积雪系统及其使用方法与流程

本发明涉及室外全自动或半自动加热技术，具体涉及一种屋顶防积雪系统及其使用方法。

背景技术：

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

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种屋顶防积雪系统，所述屋顶防积雪系统包括屋顶互补式加热融雪装置、清雪自控装置，所述屋顶互补式加热融雪装置和所述清雪自控装置数据连接，所述清雪自控装置包括感应组件、处理组件，所述感应组件和所述处理组件数据连接，所述屋顶互补式加热融雪装置包括电加热组件和太阳能组件，所述电加热组件和所述太阳能组件实现对屋顶的加热融雪。

较佳的，所述太阳能组件包括太阳能集热板、绕行管道，所述电加热组件包括加热电缆和电池组件，设置在所述太阳能集热板中的集热管道和所述绕行管道连通形成充满导热介质闭合回路，所述加热电缆设置在所述绕行管道内，所述电池组件为所述加热电缆提供电能。

较佳的，所述感应组件包括支撑板、调节架体、温度感应器、湿度感应器和压力感应器，所述温度感应器、所述湿度感应器和所述压力感应器与所述处理组件数据连接，所述温度感应器、所述湿度感应器和所述压力感应器设置在所述支撑板上，所述调节架体和所述支撑板连接，所述调节架体用于调节所述支撑板与所述屋顶之间的夹角。

较佳的，所述调节架体包括转动组件、摆动组件和支撑座，所述支撑座固定在所述屋顶上，所述支撑座设置第一定位孔组和第二定位孔组，所述第一定位孔组和所述第二定位孔组均由对应设置的一对定位孔组成；所述转动组件包括转动杆，所述转动杆通过所述第一定位孔组定位，所述转动杆可绕所述第一定位孔转动；所述摆动组件包括摆动杆，所述摆动杆通过所述第二定位孔组定位，所述摆动杆可绕所述第二定位孔转动；所述摆动杆固定在所述支撑板上，所述摆动杆设置第一联动件，所述转动杆设置第二联动件，所述第一联动件和所述第二联动件对应设置。

较佳的，所述转动组件设置电机，所述电机与所述转动杆固定；所述摆动组件设置回弹装置，所述回弹装置致使所述摆动组件具有回复初始位置的能力。

较佳的，所述温度感应器包括第一感应器和第二感应器，所述湿度感应器和所述第一感应器设置在所述屋顶互补式加热融雪装置加热区域内；所述第二感应器设置在远离所述屋顶互补式加热融雪装置加热区域的位置。

较佳的，一种使用所述的屋顶防积雪系统的使用方法，包括步骤，

s1，所述屋顶防积雪系统收集外界环境数据；

s2，所述屋顶防积雪系统对所述外界环境数据进行处理并调节所述屋顶互补式加热融雪装置的工作状态。

较佳的，s1具体步骤为，所述温度感应器感应所述屋顶的温度数据，所述湿度感应器感应所述屋顶的湿度数据，所述压力感应器感应所述屋顶受压数据，所述温度感应器、所述湿度感应器、所述压力感应器将数据上传至所述处理组件；所述第一感应器感应所述屋顶互补式加热融雪装置的融雪温度，所述融雪温度为所述屋顶互补式加热融雪装置加热后所述屋顶互补式加热融雪装置加热区域的实际温度，所述第二感应器感应外界未受所述屋顶互补式加热融雪装置加热的实际外界温度。

较佳的，s2具体步骤为，通过所述清雪自控装置对所述第一感应器所测量的温度值和所述第二感应器所测量的温度值的处理，以及所述湿度感应器对外界环境湿度值的测量处理，调节所述屋顶互补式加热融雪装置的加热功率。

较佳的，所述屋顶互补式加热融雪装置的实时加热功率p的计算公式为

其中，pδ为所述屋顶互补式加热融雪装置的额定功率；t1为所述第一感应器检测的温度；t2为所述第二感应器检测的温度；rh为所述湿度感应器检测的相对湿度；rhδ为下雪天外界的平均相对湿度，一般为81.8％；t为融化温度。

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

附图说明

图1为本发明房屋加热式融雪系统的功能示意图；

图2为所述屋顶互补式加热融雪装置的结构视图；

图3为所述加热管道的结构视图；

图4为所述天沟自主式加热化冰装置的主视图；

图5为所述天沟自主式加热化冰装置的侧视图；

图6为所述天沟自主式加热化冰装置的局部连接视图；

图7为所述供电组件的结构视图；

图8为所述清雪自控装置3的功能示意图；

图9为所述支撑架的结构视图。

图中数字表示：

1-屋顶互补式加热融雪装置；2-天沟自主式加热化冰装置；3-清雪自控装置；11-太阳能集热板；12-绕行管道；13-加热电缆；14-电池组件；15-主管部；16-副管部；17-第一电磁阀；18-第二电磁阀；21-移动组件；22-加热组件；23-控制组件；24-供电组件；31-感应组件；32-处理组件；33-支撑架；151-流动管道；152-加热管道；153-变形件；154-导热板；211-轨道；212-移动小车；221-加热单元；222-调节轴；223-固定座；224-调节槽；225-调节齿；231-第一控制件；232-第二控制件；233-第一齿轮；234-第二齿轮；235-第三齿轮；236-固定带；241-固定部；242-移动部；243-密封部；244-前封板；245-后封板；246-活动板；331-支撑板；332-调节架体；333-转动组件；334-摆动组件；335-支撑座。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

请参见图1所示，图1为本发明房屋加热式融雪系统的功能示意图，所述房屋加热式融雪系统包括屋顶互补式加热融雪装置1、天沟自主式加热化冰装置2和清雪自控装置3，所述清雪自控装置3与所述屋顶互补式加热融雪装置1、所述天沟自主式加热化冰装置2数据连接；所述屋顶互补式加热融雪装置1设置在房屋屋面上，实现对屋面积雪的加热融化，避免屋顶积雪的堆积；所述天沟自主式加热化冰装置2设置在房屋屋顶天沟内，实现对天沟内融雪结冰的加热融化，避免融雪在天沟内的再次冻结造成天沟以及导流管的堵塞。

实施例二

请参见图2所示，图2为所述屋顶互补式加热融雪装置1的结构视图，所述屋顶互补式加热融雪装置1包括电加热组件和太阳能组件，所述电加热组件和所述太阳能组件可同时或分别对所述屋顶积雪进行加热操作，实现屋面的融雪化冰。

所述太阳能组件包括太阳能集热板11、绕行管道12，设置在所述太阳能集热板11中的集热管道和所述绕行管道形成闭合回路，所述闭合回路内充满导热介质，用于所述闭合回路的热量传递；所述太阳能组件还包括电机，所述电机设置在所述绕行管道12上，所述电机用于实现所述导热介质在所述闭合回路中的流动。

所述电加热组件包括加热电缆13和电池组件14，所述加热电缆13设置在所述绕行管道12内，所述电池组件14为所述加热电缆13提供电能，通过所述加热电缆13的通电加热效果实现对所述导热介质的加热，提高所述导热介质的温度。

所述电池组件14包括太阳能电池板和外接电源接口，所述太阳能电池板设置在所述太阳能集热板11位置处，所述外接电源接口与外界电路连接。所述电池组件14与所述电机、所述加热电缆13连接，实现对所述电机和所述加热电缆13的供电，同时通过控制所述电池组件14的供电情况调节所述电机和所述加热电缆13的功率。

通过所述太阳能集热板11和所述加热电缆13，可实现对所述加热介质的加热作用，提高所述加热介质的温度；通过所述电机实现所述加热介质在所述闭合回路的流动，实现所述屋顶互补式加热融雪装置1对整体屋面的融雪化冰操作。

所述绕行管道12包括主管部15和副管部16，所述主管部15和所述副管部16连通形成循环回路。所述主管部15设置在所述屋面上，实现对所述屋面的融雪化冰；所述副管部16设置第一电磁阀17和第二电磁阀18，所述集热管道的两端分别通过所述第一电磁阀17、所述第二电磁阀18与所述副管部16连通；通过所述第一电磁阀17和所述第二电磁阀18的控制可分别实现所述闭合回路或所述循环回路的连通。

所述主管部15包括若干流动管道151和若干加热管道152，所述流动管道151和所述加热管道152均设置为直管，所述流动管道151和所述加热管道152呈一定角度交替连接，所述流动管道151优选的与相邻所述加热管道152以90度的夹角连接设置，并对相邻所述加热管道152的距离进行等距设定，便于所述主管部15对整体所述屋面融雪化冰的均匀加热控制。

为保证所述屋顶互补式加热融雪装置1对所述屋顶进行有效升温，相邻所述加热管道152之间的距离l根据公式计算为

其中，tw为所述加热介质额定温度；tv为外界环境平均温度，δ为所述加热管道管壁厚度；τ为所述加热管道的管壁导热系数；c1为水的比热容；c2为积雪比热容；t为融化温度；ρ为积雪密度，一般为0.2～0.25克/立方厘米；ω为积雪融化速度；l为所述加热管道的长度；μ为热量利用率。

由于所述屋顶互补式加热融雪装置1只有在低温雪季进行工作，故所述外界环境平均温度为低温雪季时在外界环境所检测到的平均温度；所述加热介质的温度为所述加热电缆13对所述加热温度加热到达的温度，与所述加热电缆13的功率有关，所述加热介质的额定温度为所述加热电缆13在额定功率下对所述加热介质加热所述加热介质到达的温度；所述加热介质额定温度、所述外界环境平均温度和所述融化温度单位为k；所述融化温度t为积雪融化的临界温度，一般取275k；所述积雪融化速度为使用者保证所述屋顶快速融化而设定的单位时间内屋顶整体面积积雪融化的厚度，为设定值，一般为8～10mm/h；由于外界温度偏低，所述加热介质除对所述积雪进行热传递外，还有大量热量散失在外界空气中，故所述热量利用率为实际热量利用与所述加热介质总热量传递量的比值，一般取70％～80％，外界温度越低所述热量利用率数值越小。

当所述加热管道152的管壁导热系数越高，从所述加热介质传递出的热量就越多，单个所述加热管道152可影响的积雪面积就越大，相邻所述加热管道152之间的距离就可以设置的越大；所述积雪融化速度被设定的越快，积雪单位时间内所要吸收的热量就需要越多，相邻所述加热管道152之间的距离就可以设置的越小。

通过所述公式对相邻所述加热管道152之间的距离l进行设置，便于所述屋顶互补式加热融雪装置1安装前的排版，使所述主管部15设置更优化；同时相邻所述加热管道152之间的距离l的设置实现所述屋顶互补式加热融雪装置1对屋顶积雪整体的均匀升温融化，提高所述屋顶互补式加热融雪装置1的融雪效率。

所述加热电缆13设置在所述加热管道152内部。对于所述电加热组件，所述导热介质主要在所述加热管道152内进行加热，并通过所述流动管道151流动以扩大所述屋面的受热面积，以实现对所述屋面整体的升温。通过交替设置的所述流动管道151和所述加热管道152实现热量的补充，满足实现屋面整体升温的热量条件。

所述加热电缆13设置在所述加热管道152内避免所述加热电缆13弯曲变形以及外界环境的不良影响，避免所述加热电缆出现破损漏电等现象。

如图3所示，图3为所述加热管道的结构视图。所述加热管道152包括流通腔和加热腔，所述加热电缆13设置在所述加热腔内，所述加热介质设置在所述流通腔内。所述加热管道152还包括隔离组件，所述流通腔和所述加热腔通过所述隔离组件相互隔离。所述隔离组件包括变形件153和对称设置的一对导热板154，所述导热板154通过所述变形件153相连接，所述导热板154固定在所述加热管道内壁上，所述导热板154和所述加热管道内壁、所述导热板154和所述变形件153连接位置密封紧密，避免所述加热介质从所述流通腔进入所述加热腔内。由于所述加热介质温度变化会引起体积发生变化，造成所述绕行管道内部压强改变，所述变形件采用柔性耐热材料制作，在所述加热介质体积发生变化使调节所述流通腔体积大小，实现对所述绕行管道内部压强的调整，避免因压强变化造成的损坏，增加所述屋顶互补式加热融雪装置的使用寿命。

所述副管部16设置保温装置，避免所述加热介质在所述副管部16流动时发生热量损失。对于所述太阳能组件，主要通过所述太阳能集热板11对所述集热管道中的所述加热介质进行加热。若出现积雪覆盖所述太阳能集热板11的情况，所述太阳能组件无法正常工作，所述清雪自控装置3会根据屋面温度控制所述电加热组件对所述加热介质进行加热实现所述屋顶互补式加热融雪装置1的融雪化冰操作；设置所述保温装置的所述副管部16可保证所述加热介质在流至所述集热管道时依旧具有较高的温度，实现对所述太阳能集热板11上积雪的融化，所述太阳能组件可再次进入正常工作状态。

当外界光照强度大于某一特定值时，且所述清雪自控装置3检测到的屋面融雪温度大于外界温度时，所述第一电磁阀17和所述第二电磁阀18实现所述闭合回路的连通和所述循环回路的关闭，使所述太阳能组件进入工作状态；所述清雪自控装置3根据检测到的所述屋面融雪温度与所述外界温度，对所述电加热组件的功率进行调节，实现所述电加热组件和所述太阳能组件对所述加热介质加热的互补，保证所述加热介质具有较高温度以满足对所述屋面的加热操作。当所述外界光照强度小于某一特定值时，所述第一电磁阀17和所述第二电磁阀18实现所述闭合回路的闭合和所述循环回路的连通，使所述电加热组件进入工作状态，保证所述屋顶互补式加热融雪装置1在阴雪天气或夜晚时完成融雪化冰操作，所述外界光照强度可通过光敏感应器进行检测。

实施例三

请参见图4所示，图4为所述天沟自主式加热化冰装置2的主视图，所述天沟自主式加热化冰装置2包括移动组件21、加热组件22、控制组件23，所述控制组件23设置在所述移动组件21上，所述移动组件21固定在所述屋顶天沟内，所述加热组件22通过所述控制组件23与所述移动组件21连接。

如图5所示，图5为所述天沟自主式加热化冰装置2的侧视图。所述控制组件23包括第一控制件231和第二控制件232，所述移动组件21包括轨道211、移动小车212，所述轨道211设置在所述屋顶天沟内侧壁上，所述移动小车212通过所述第一控制件231与所述轨道211活动连接，所述加热组件22通过所述第二控制件232与所述移动小车212活动连接；所述第一控制件231控制所述移动小车212与所述轨道211的移动状态，所述第二控制件232控制所述加热组件22与所述移动小车212的连接状态。

所述第一控制件231包括第一电机、连接单元，所述连接单元包括第一齿轮233和设置在所述轨道上的齿条，所述齿轮和所述齿条配合设置，所述第一电机与所述第一齿轮233固定连接，通过所述电机控制所述齿轮的转动状态实现所述第一齿轮233和所述齿条的相对运动从而控制所述移动小车212和所述轨道之间的移动状态。

所述第一控制件231还包括限位块，所述限位块设置卡槽，所述轨道211设置卡齿，所述卡槽和所述卡齿对应设置，通过所述卡槽与所述卡齿的配合连接以及所述第一齿轮233和所述齿条的配合连接增强所述212和所述轨道211连接状态的稳定性。

如图6所示，图6为所述天沟自主式加热化冰装置2的局部连接视图。所述第二控制件232包括第二电机、齿轮组，所述齿轮组包括配合设置第二齿轮234和第三齿轮235，所述第二齿轮234与所述第二电机固定连接，所述第三齿轮235和所述第二齿轮234配合连接，所述加热组件22固定在所述第二齿轮234上，通过所述第二电机带动所述第二齿轮234转动，致使所述第三齿轮235发生转动实现所述加热组件22位置的改变。所述加热组件22位置的改变具体为所述加热组件22随所述第三齿轮235发生转动以实现述加热组件22绕所述第三齿轮235的摆动。

所述第三齿轮235设置固定带236，所述固定带236为弧形板状结构，所述固定带236弧长约占所述第三齿轮235圆周总长的2/5左右，所述加热组件22固定在所述固定带236上，保证所述加热组件22与所述第三齿轮235的连接状态稳定。所述固定带236的设置对所述加热组件22的摆动具有一定的限制作用，使所述加热组件22可转动角度在180°内，避免所述加热组件22因转动角度过大导致与所述移动小车212发生碰撞造成意外损坏。

所述加热组件22包括可调单元和加热单元221，所述加热单元221通过所述可调单元与所述固定带236连接，所述可调单元包括调节轴222和一对对称设置的固定座223，所述固定座223均设置第一通孔和第二通孔，所述第一通孔到所述固定带236的距离小于所述第二通孔到所述固定带236的距离。所述调节轴222两端设置螺纹，通过所述调节轴222穿过所述第一通孔以及螺母与所述螺纹的连接实现所述调节轴222和所述固定座223的连接，通过所述加热单元221与所述第二通孔的连接，实现所述加热单元221和所述固定座223之间的活动连接，所述加热单元221可绕所述第二通孔自由转动。所述调节轴222中部外表面设置调节槽224，所述加热单元221设置调节端，所述调节端设置为圆弧状，所述调节端包括调节齿225，所述调节槽224和所述调节齿225对应设置，所述调节齿225在所述调节端表面整体呈螺旋弧型，所述调节齿225具有一定的斜度。通过转动所述加热单元221，调节所述加热单元221和所述移动小车212之间的夹角，在所述调节槽224和所述调节齿225的影响下致使所述调节轴222发生轴向上的位移，将所述调节轴222两端的所述螺母扭紧从而固定所述调节轴222位置实现所述加热单元221和所述移动小车212之间夹角的稳定。

现有所述屋顶天沟内侧壁一般为竖直设置，但也有部分天沟为保证水流顺利汇聚在所述天沟底部，将所述内侧壁按一定角度的倾斜设置。为使所述加热单元221可以更好的对所述天沟内冰雪进行加热融化，通过调节所述加热单元221和所述移动小车212之间夹角从而调节所述加热单元221和所述水平面之间的夹角和高度，便于所述加热单元221处于较佳的施效位置，所述较佳的施效位置实现所述加热单元221可以对所述天沟内冰雪进行有效的加热融化，同时避免所述天沟在导流时所述加热单元221不会浸泡在水中。

通过设定所述调节轴222最小长度，保证所述调节轴222轴向上的有效位移量，以实现所述加热单元221和所述移动小车212之间夹角的调节，所述调节轴222最小长度a的设置公式为

其中，α为所述天沟内侧壁的倾斜角度；h为所述调节轴到所述天沟底部的高度；b为所述加热单元的长度；π为圆周率；θ为所述调节齿在所述调节端表面的斜度；c为所述固定座之间的距离；d为所述调节轴的直径。

当所述内侧壁的倾斜角度越小，导致所述加热单元221和所述移动小车212垂直设置时，所述加热单元221端点离所述天沟底部的距离越远，所述加热单元221和所述移动小车212之间所需的调节夹角就越大，所述调节轴222最小长度就需要越大以保证所述调节角度的正常调节，所述加热单元221可正常与所述天沟内部的冰雪进行加热融化操作。所述调节轴222到所述天沟底部的高度与所述加热单元221的长度的比值越大，说明所述移动小车212安装高度距所述天沟底部较越，需保证较大的所述调节角度实现所述加热单元221正常的加热融化操作。

所述调节轴222最小长度a的值影响所述加热单元221和所述移动小车212之间调节夹角，通过所述调节轴222最小长度的设置可保证所述加热单元221和所述移动小车212之间较佳的调节夹角，实现所述天沟自主式加热化冰装置的正常工作。

所述加热单元221包括密封管和伴热带，所述伴热带设置在所述密封管中，所述调节端设置所述密封管的一端；所述密封管为空心结构，所述伴热带设置在所述空心部内，所述空心部具有良好的密封性，避免所述加热单元221对所述天沟内冰雪进行加热融化时有水浸入所述空心部内损坏所述伴热带。所述密封管材料选用导热性能好、硬度较强的材料，材料优选为铝、陶瓷金属等，便于传递所述伴热带产生的热量，同时避免所述伴热带受外界机械碰撞、空气腐蚀等造成的损坏。所述密封管横截面优选设置为菱形，便于所述加热单元221进入冰层内部，减少冰层对所述密封管的阻力。

所述天沟自主式加热化冰装置还包括供电组件24，所述供电组件24包括蓄电池和充电单元，所述蓄电池设置在所述移动小车212上，所述蓄电池为所述第一电机、所述第二电机、所述伴热带供电。如图7所示，图7为所述供电组件的结构视图。所述充电单元包括固定部241、移动部242及密封部243，所述固定部241为与外接电源直接相连的正负两个固定接电口，所述移动部242为与所述蓄电池电性连接的正负两个移动接电口，所述固定接电口设置在所述轨道上，所述移动接电口设置在所述移动小车212上，所述固定接电口和所述移动接电口对应设置。将所述移动小车212移动至固定位置时，所述固定接电口和所述移动接电口连接，所述外接电源与所述蓄电池连接，所述外接电源为所述蓄电池充电。所述固定接电口和所述移动接电口处于未连接状态时，所述密封部243保证所述固定接电口、所述移动接电口与外界环境处于隔离状态，避免所述固定接电口、所述移动接电口沾染水、灰尘等物质造成短路或接触不良等情况，影响所述天沟自主式加热化冰装置2的正常工作。

所述密封部243均包括前封板244、后封板245、活动板246，所述前封板244和所述后封板245均固定在所述轨道上和所述移动小车212底部，所述活动板246与所述前封板244、所述后封板245连接，设置在所述固定部241的所述活动板246、所述前封板244、所述后封板245和所述轨道形成密封的第一内部空间，设置在所述移动部242的所述活动板246、所述前封板244、所述后封板245和所述移动小车212形成密封的第二内部空间，所述固定接电口设置在所述第一内部空间内，所述移动接电口设置在所述第二内部空间内。所述第一内部空间和所述第二内部空间内均设置弹性元件，所述弹性元件保证所述固定接电口和所述移动接电口处于未连接状态，所述第一内部空间和所述第二内部空间处于密封状态。

当所述移动小车212移动至指定位置时，设置在所述固定部241的所述前封板244限制设置在所述移动部242的所述活动板246继续移动，设置在所述移动部242的所述前封板244限制设置在所述固定部241的所述活动板246继续移动，实现所述第一内部空间和所述第二内部空间的连通，保证所述固定接电口和所述移动接电口的有效连接；且由于所述前封板244和所述活动板246之间的位置关系，所述固定接电口和所述移动接电口处于连接状态时，连通后的内部空间仍保持与外界的隔离状态，实现所述蓄电池充电状态时的有效防护。

实施例四

请参见图8所示，图8为所述清雪自控装置3的功能示意图，所述清雪自控装置3包括感应组件31和处理组件32，所述感应组件31和所述处理组件32数据连接，所述感应组件31收集环境数据并将所述环境数据上传至所述处理组件32，所述处理组件32控制所述屋顶互补式加热融雪装置1、所述天沟自主式加热化冰装置2的工作状态。

所述感应组件31包括温度感应器、湿度感应器和压力感应器，所述温度感应器感应所述屋顶的温度数据，所述湿度感应器感应所述屋顶的湿度数据，所述压力感应器感应所述屋顶受压数据，所述处理组件通过对所述温度数据、所述湿度数据和所述受压数据进行分析，控制所述屋顶互补式加热融雪装置、所述天沟自主式加热化冰装置的开关以及功率。

所述感应组件31还包括支撑架33，如图9所示，图9为所述支撑架的结构视图。所述支撑架33用于将所述温度感应器、所述湿度感应器和所述压力感应器安装固定在所述屋顶上，所述支撑架33包括支撑板331、调节架体332，所述温度感应器、所述湿度感应器和所述压力感应器设置在所述支撑板331上，所述调节架体332和所述支撑板331连接，所述调节架体332用于调节所述支撑板331与所述屋顶之间的夹角，通过所述调节架体332的调节作用，使所述支撑板331进行摆动，避免积雪在所述支撑板331上的异常堆积，增加所述温度感应器、所述湿度感应器和所述压力感应器检测数据的准确性。

所述调节架体332包括转动组件333、摆动组件334和支撑座335，所述支撑座335固定在所述屋顶上，所述支撑座335设置第一定位孔组和第二定位孔组，所述第一定位孔组和所述第二定位孔组均由对应设置的一对定位孔组成；所述转动组件333包括转动杆，所述转动杆通过所述第一定位孔组定位，所述转动杆可绕所述第一定位孔转动；所述摆动组件334包括摆动杆，所述摆动杆通过所述第二定位孔组定位，所述摆动杆可绕所述第二定位孔转动；所述摆动杆固定在所述支撑板上，所述转动组件333设置电机，所述电机与所述转动杆固定，所述摆动杆设置第一联动件，所述转动杆设置第二联动件，所述第一联动件和所述第二联动件对应设置，所述摆动组件334设置回弹装置，所述回弹装置致使所述摆动组件334具有回复初始位置的能力。

通过所述电机带动所述转动杆转动，所述第一联动件和所述第二联动件接触，所述第一联动件带动所述第二联动件致使所述摆动杆转动，当所述转动杆继续转动，所述第一联动件和所述第二联动件脱离连接，所述回弹装置致使所述摆动杆回转回复至初始位置，从而实现所述支撑板的摆动。

所述温度感应器包括所述第一温度感应器和所述第二温度感应器，所述第一温度感应器设置在所述屋顶互补式加热融雪装置1附近，即所述第一温度感应器设置在所述屋顶互补式加热融雪装置加热融雪作用的有效范围内，所述第一温度感应器与所述屋顶互补式加热融雪装置1的优选距离小于0.1m，所述第一温度感应器感应所述屋顶互补式加热融雪装置1的融雪温度，所述融雪温度为所述屋顶互补式加热融雪装置1加热后所述屋顶互补式加热融雪装置周边外界环境的实际温度；所述第二温度感应器设置在远离所述屋顶互补式加热融雪装置1的位置，所述第二温度感应器感应外界未受所述屋顶互补式加热融雪装置1加热的实际外界温度；所述湿度感应器设置在所述屋顶互补式加热融雪装置1加热融雪有效范围内，所述湿度感应器用于感应在所述屋顶互补式加热融雪装置1影响下外界环境的湿度变化。

通过所述压力感应器测试所述支撑板上积雪重量，所述第一温度感应器和所述第二温度感应器感应的融雪温度和外界温度，当所述重量达到一特定值以及所述外界温度达到一特定值时，所述处理组件控制所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置打开，致使所述屋顶互补式加热融雪装置对屋顶积雪进行融化清除，所述天沟自主式加热化冰装置保证所述天沟内雪水的流动通畅；一般当所述屋顶互补式加热融雪装置打开后，由于所述屋顶互补式加热融雪装置的影响，在所述屋顶互补式加热融雪装置周边的屋顶积雪融化，所述支撑板上难以产生大量的积雪堆积，所述温度感应器、所述湿度感应器暴露在外界环境内，可精确感应外界数据。当所述压力感应器感应的积雪重量高于某一特定值时，说明所述支撑板上有积雪的异常堆积，所述处理组件控制所述调节架体，使所述支撑板摆动，减少所述支撑板上积雪，保证所述温度感应器、所述湿度感应器和所述压力感应器检测数据的准确性。

所述处理组件32根据所述第一温度感应器和所述第二温度感应器感应到的温度变化值，以及所述湿度感应器感应到的湿度变化值，控制所述屋顶互补式加热融雪装置1和所述天沟自主式加热化冰装置2的加热功率，保证所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置正常稳定的工作状态。

实施例五

一种使用所述房屋加热式融雪系统的使用方法，具体步骤是，

s1，所述清雪自控装置监测外界环境数据，并通过处理所述环境数据控制所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置的开关；

s2，所述清雪自控装置通过对外界环境变化数据的处理，控制所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置的工作状态，以适应不断变化的外界环境条件。

s1具体步骤为，所述第一温度感应器和所述第二温度感应器测量外界温度，当雪况较小时，由于所述太阳能组件自主加热的融雪作用，所述第一温度感应器所测量的温度值t1会高于所述第二温度感应器所测量的温度值t2；当所述第一温度感应器和所述第二温度感应器的测量温度值t1和t2均小于启动温度值t时，打开所述压力感应器，通过所述压力感应器测量所述支撑板上承载压力，当所述承载压力f1超过启动压力值f时，所述处理组件开打所述电加热组件和所述天沟自主式加热化冰装置。

所述电加热组件打开并对所述绕行管道内所述导热介质加热，保证所述导热介质具有较高温度，所述导热介质在所述闭合回路中的流动实现对所述屋面整体的有效换热，确保所述屋顶互补式加热融雪装置对屋顶积雪的融雪作用。

所述处理组件打开所述加热组件并控制所述第二控制件致使所述加热组件从非工作位置转动在工作位置，所述非工作位置为所述加热组件与所述移动小车较贴合的位置，所述工作位置为所述加热组件处于所述天沟内部的位置，所述加热组件在所述非工作位置和所述工作位置的自由转换，避免所述加热组件在非工作状态的意外损坏，增加所述天沟自主式加热化冰装置的使用寿命；当所述加热组件移动至所述工作位置后，所述第一控制件控制所述移动小车移动，致使所述移动小车沿所述轨道移动，实现所述天沟自主式加热化冰装置对所述天沟内积雪冻冰的加热融化作用。

s2具体步骤为，通过所述清雪自控装置对所述第一温度感应器所测量的温度值t1和所述第二温度感应器所测量的温度值t2的处理，以及所述湿度感应器对外界环境湿度值的测量处理，调节所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置的加热功率，所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置的实时加热功率p的计算公式为

其中，pδ为所述加热电缆或所述伴热带的额定功率；t1为所述第一温度感应器检测的温度；t2为所述第二温度感应器检测的温度；rh为所述湿度感应器检测的相对湿度；rhδ为下雪天外界的平均相对湿度，一般为81.8％；t为融化温度。

所述第一温度感应器检测的温度、所述第二温度感应器检测的温度和所述融化温度单位为k，所述融化温度t为积雪融化的临界温度，一般取275k；所述第一温度感应器检测的温度即在所述屋顶互补式加热融雪装置加热影响下积雪融化区域的温度，所述第二温度感应器检测的温度为外界环境温度。当所述第一温度感应器检测的温度增大时，一般是因为所述实时加热功率过高导致所述加热电缆或所述伴热带产热量过大，积雪量较少无法完全吸收所述产热量，需通过降低所述实时加热功率调节所述产热量，以使所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置对积雪的加热融化稳定进行。当

所述清雪自控装置根据所述实时加热功率p的计算公式对所述屋顶互补式加热融雪装置和所述天沟自主式加热化冰装置进行控制，可根据外界环境变化对积雪融化情况有效监控调节；避免所述加热电缆或所述伴热带长期处于高功率工作状态而造成使用寿命的降低，同时保证所述房屋加热式融雪系统具有较高的融雪化冰效率，实现所述房屋加热式融雪系统的智能化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。