一种适用于屋面天沟虹吸排水系统的除冰模块的制作方法

本发明涉及屋面天沟，具体涉及一种适用于屋面天沟虹吸排水系统的除冰模块。

背景技术：

1、随着经济的发展，越来越多的钢结构工程应用到工业生产中。在轻钢结构工业厂房建筑中，随着建筑面积的增加，冬季降雪量较大时，大量的积雪积压在钢结构屋面上大大增加钢结构屋面的荷载，造成钢结构屋面变形、渗水、裂缝甚至压垮钢结构屋面等问题。对于钢结构屋面的冰、雪清理问题，目前常用融雪方式有人工除雪、机械除雪、安装风机除雪等，也有利用发热电缆或电伴热带设于钢结构屋面的外表面用于屋面融化冰雪。而随着钢结构建筑面积的日益增大，钢结构屋顶的天沟尺寸也越来越大，对于屋面融雪，天沟表面的融雪同样不可忽视。在严寒的冬季，屋顶的冰雪在天沟里聚集，如果不及时融化排掉，不但容易堵塞天沟出水口，也易在屋面产生较大荷载，影响结构安全，且容易形成倒灌，还会对内部的机器设备等造成损坏，因此，天沟融冰、雪技术要求越来越严格。

2、而目前针对天沟融雪化冰的处理技术还存在一些不足，比如不管屋面融雪系统还是天沟融雪系统，均只考虑在屋面表面及天沟表面布置融雪电伴热系统，而忽略了屋面上天沟檐口处的融化冰雪，比如公开号为cn107859251a，专利名称为一种天沟融雪电伴热系统的现有专利技术，其具体公开了“包括天沟、伴热带a、下水口a、下水口b、落水管a、落水管b、尾端接线盒、雨雪专用测控器、温度传感器、湿度传感器、智能温控配电箱、电源接线盒、保温层、电力电缆、信号电缆、铁丝网、融雪卡子、固定装置、伴热带b和伴热带c，本发明的天沟融雪电伴热系统，设置多种电伴热适用各种天沟结构，设置多种电热带固定装置保证各种使用环境伴热带的稳定性”，而上述专利中，仅是在天沟内部水平铺设伴热带，对于屋面上天沟檐口处的积雪或者冰块无法进行处理。对目前人们对建筑美学的提升及建筑功能的需求，大跨度异形钢结构屋面也越来越多，而异形屋面天沟上檐口处在冬季冰雪天气时易结冰，形成“冰锥”等形状堵在天沟上檐口。其一会使屋顶在冰雨天气的雨水不易排除，在天沟上檐口处形成积水；其二檐口处形成的“冰锥”等形状会在融化时突然掉落，对天沟表面等结构可能会造成一定程度的损坏，从而破坏天沟的结构致使天沟渗水。

3、而针对天沟内部融雪化冰问题，如上述公开的专利技术一样，目前大多解决办法是天沟内部布置多道电伴热带或发热电缆，利用温度差起到融雪化冰的作用，但正由于温度差会导致在金属天沟内部产生温度效应，长此以往的热胀冷缩现象可能会导致天沟内部一些杆件连接部位的松弛、不牢固等现象从而在下雨或下雪天气导致雨水等渗入屋面内部结构。发明

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：如何解决目前屋面天沟上檐口在雨雪天气容易形成“冰锥”损坏天沟的问题、以及天沟内出现的部分位置松弛不牢固的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种适用于屋面天沟虹吸排水系统的除冰模块，包括设在屋面檐口部的天沟，所述天沟的上檐口处设有檐口融雪化冰组件，且天沟内侧底壁上开设雨水口，天沟侧壁上设有水压监测器，雨水口处安装有虹吸雨水斗，天沟的顶部铺设有导热板，其中天沟的内侧还设有天沟融雪化冰组件，所述屋面上还设有太阳能组件，檐口融雪化冰组件、水压监测器和天沟融雪化冰组件均与太阳能组件连接；所述虹吸雨水斗的内部还设有电伴热带，虹吸雨水斗包括有垫片，其中垫片还包括有膨胀层和蜂窝防水层。

4、本技术通过在天沟的上檐口设置檐口融雪化冰组件，以及在天沟的内侧还设有天沟融雪化冰组件，同时在屋面上设有太阳能组件，为两处的融雪化冰组件提供电能，实现对天沟上檐口和天沟内部的融雪化冰，同时在天沟内雨水口处设有虹吸雨水斗，虹吸雨水斗内设有电伴热带，虹吸雨水斗上安装有垫片；而本技术的设置其一，避免了天沟上檐口在冬季结冰形成的“冰锥”等形状在融化时，突然坠落造成天沟结构一定程度的破坏，从而造成天沟渗水问题，确保天沟实现全方位融雪化冰处理，其二，还解决了天沟融雪覆盖面积不佳，融雪效果不明显及节能等问题；其三，避免虹吸排水天沟落水斗因温度效应下产生热胀冷缩现象，进而造成虹吸雨水斗与天沟底部分离现象，产生渗漏水问题。

5、作为本发明进一步的方案：所述虹吸雨水斗还包括有锥形排水部、斜螺旋部和出水口，其中斜螺旋部的顶部设有锥形排水部，垫片位于斜螺旋部的外侧，所述斜螺旋部与底部的出水口连通。

6、作为本发明进一步的方案：所述出水口与天沟底部设置的雨水管连通，其中雨水管的内部还设有电伴热带，其中天沟内壁上设有接线盒，电伴热带与接线盒连接。

7、作为本发明进一步的方案：所述天沟融雪化冰组件包括天沟伴热带和开设在导热板上的凹槽，其中导热板开设有呈“蛇形”状的凹槽，所述天沟伴热带铺设在该凹槽内，且天沟伴热带与屋面上的太阳能组件连接。

8、作为本发明进一步的方案：所述天沟融雪化冰组件包括智能喷洒件，所述智能喷洒件又包括有管道、高压喷头、自动喷洒控制模块和降雪传感器，其中高压喷头设有若干个、均等距铺设在天沟侧壁上，若干个高压喷头通过管道连通，所述自动喷洒控制模块和降雪传感器设在天沟侧壁端部。

9、作为本发明进一步的方案：所述管道的一端连通到除雪剂箱体，其中除雪剂为盐水或者融雪剂。

10、作为本发明进一步的方案：所述檐口融雪化冰组件设在屋面顶部且天沟的上檐口位置处，所述檐口融雪化冰组件包括有檐口堵头、隔热层、导热垫和加热线缆，其中檐口堵头位于屋面端部，导热垫和隔热层依次铺设在屋面端部，加热线缆位于导热垫上，加热线缆与屋面上的太阳能组件连接。

11、作为本发明进一步的方案：所述檐口融雪化冰组件还包括有泛水板，其中泛水板设在檐口堵头的下方。

12、作为本发明进一步的方案：所述太阳能组件包括有支撑梁、屋面板和太阳能板，所述屋面的顶部通过支撑梁连接到屋面板，其中屋面板的顶部又可拆卸安装有太阳能板。

13、作为本发明进一步的方案：所述屋面的内部设有屋面机盒，其中屋面机盒内部包括从上往下依次连接的逆变器、储能模块、负载、水压信号传递模块和制热控制模块，其中逆变器与太阳能组件连接，水压信号传递模块与水压监测器连接。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、一、本技术通过在天沟的上檐口设置檐口融雪化冰组件，以及在天沟的内侧还设有天沟融雪化冰组件，同时在屋面上设有太阳能组件，为两处的融雪化冰组件提供电能，实现对天沟上檐口和天沟内部的融雪化冰，同时在天沟内雨水口处设有虹吸雨水斗，虹吸雨水斗内通有电伴热带，虹吸雨水斗上安装有垫片；而本技术的设置其一，避免了天沟上檐口在冬季结冰形成的“冰锥”等形状在融化时，突然坠落造成天沟结构一定程度的破坏，从而造成天沟渗水问题，确保天沟实现全方位融雪化冰处理，其二，还解决了天沟融雪覆盖面积不佳，融雪效果不明显及节能等问题；其三，避免虹吸排水天沟落水斗因温度效应下产生热胀冷缩现象，进而造成虹吸雨水斗与天沟底部分离现象，产生渗漏水问题；

16、二、在天沟上檐口处设置加热线缆(即电伴热带)，实现了天沟上檐口在冰雪天气及时融化冰雪，使其不易结冰形成“冰锥”等形状，堵塞在天沟上檐口，使屋面在雨雪天气不易及时排水问题，避免“冰锥”等形状在融化时，突然坠落造成天沟结构一定程度的破坏，从而造成天沟渗水，同时本装置让加热线缆连接屋顶的太阳能光伏电板，在加热线缆上设置导热垫层，加热线缆下部接触部位到檐口距离同样设置导热垫层，加强加热线缆产生的热量与面积，在导热垫层下方檐口堵头至加热线缆距离布置隔热层，避免导热垫传递的热量产生温度效应影响下部结构，同时，在天沟上檐口处设置檐口堵头，檐口堵头的下方设置泛水板，防止水滴渗入屋面；

17、三、在天沟本体表面设置带“蛇形”凹槽的导热板，同时在导热板的“蛇形”凹槽内铺设电伴热带，增大伴热带在天沟内的覆盖面积，解决电伴热带在天沟表面产生热量面积覆盖小、节能等问题，导热板材料可优先为金属、陶瓷等导热性能较好的材料，使用较少的电伴热带均匀产生大面积热量覆盖整个天沟，在下冰雪天气时及时融化冰雪，若天沟的面积较小可适量缩小“蛇形状”凹槽导热板的面积比例，在内部设置一道“蛇形状”凹槽，本装置意在用较少的电伴热带可在天沟表面产生大面积的热量，在节能的基础上达到及时融化冰雪的效果；

18、四、在天沟内壁上设置智能喷洒件，可起到在冬季能去除天沟内除雪，在夏季能起到给天沟内降温的作用，智能喷洒件由管道、高压喷头、降雪传感器及自动喷洒控制模块组成，管道安装在距天沟底部0.1-0.3m的两侧内壁上，管道上设计安装有多个高压喷头，高压喷头间隔距离使得均匀分布在天沟内壁上，管道同时连接有降雪传感器及自动喷洒系统，降雪传感器可感应降雪量及温度，在冬季下雪时，当气温在0℃以下降雪时，降雪感应器收到信号后控制自动喷洒控制模块喷洒除雪物质(除雪物质可为盐水或融雪剂等)，还可以根据降雪量来控制喷水量，特别是在半夜突然降雪时，系统会立刻工作，防止雪在天沟内结冰，在夏季炎热天气时，可设置在一定温度范围内控制自动喷洒系统，可喷水清水降温，保护构件，延长使用寿命，本设备在使天沟融雪化冰的同时，不会使金属屋面产生温度差，可有效防止金属屋面由于温度效应使连接部位产生漏水不牢固现象；

19、五、在天沟本体雨水口处设置虹吸雨水斗，虹吸雨水斗下部为斜螺旋部，斜螺栓部可减小热量的接触面积，进而降低虹吸雨水斗在温度效应环境下产生热胀冷缩现象，在斜螺旋虹吸雨水斗螺旋处设置一体式虹吸雨水斗垫片，一体式虹吸雨水斗垫片最外层为膨胀层，膨胀层可加强虹吸雨水斗的散热效果，同时，试验表明，随着膨胀层的厚度的增加，其散热能力愈发的提高；与膨胀层连接处设置蜂窝层，蜂窝层可防止某处破损时，垫片破碎随之延长，采用蜂窝状结构可阻隔垫片破碎时的延伸，防止垫片大面积损坏，提高其使用寿命，采用垫片和虹吸雨水斗的配合可解决天沟与虹吸雨水斗接触部位因热胀冷缩效应，影响虹吸雨水斗垫片的防水效果；

20、六、在屋面内部设置屋面机盒，屋面机盒内部包括从上往下依次连接的逆变器、储能模块、负载、水压信号传递模块和制热控制模块，逆变器用于将太阳能板所产生的直流电转换成交流电，储能模块用于经逆变器转化形成的电能储存和将电能输送给用电负载，制热控制模块控制各处电伴热带的工作状态、加热时间及调节温度，水压信号传递模块与水压监测器连接，水压信号传递模块则用于传递水压检测系统检测到的天沟内水压力值，当检测天沟水压值不正常时，及时检查维护。