В зимний период жители крупных городов, расположенных в северных регионах страны, могут наблюдать на улицах работников коммунальных служб, избавляющих тротуары и дороги от снега. После обильного выпадения осадков ежедневные объемы убираемых масс могут исчисляться десятками тонн, которые вывозятся снегоочистителями. При виде таких картин наверняка многие задаются вопросом о том, чем завершается уборка снега. Что с ним происходит дальше? Ответ стоит начать с описания общего процесса очистки от снега.

Технологический процесс утилизации снега

Городские администрации в зимнее время организуют специальные пункты для утилизации снега. Начинается же работа по избавлению от снежных масс с уборки специальной техникой и усилиями рабочих. Далее происходит сбор выпавших осадков в приемных комплексах, которые могут быть и стационарными, и мобильными. В дальнейшем в работу вступает установка снегоплавильная, которая и производит утилизацию. Как правило, работа организуется в поточном режиме и задействует несколько единиц Грузовики могут свозить снежные массы с улиц, дорог, площадей и дорожек, а затем вываливать их в специальные бункеры. Дальнейшая работа зависит от типа снегоплавильного комплекса.

Устройство отечественных снегоплавильных машин

В наиболее распространенном исполнении российские снеготаялки включают в конструкцию теплогенерирующий агрегат, бункер для приемки и отдельную установку для выполнения фильтрации. В качестве элемента для нагрева установка снегоплавильная такого типа может использовать дизельные или Особенностью таких конструкций является возможность применения от посредством формирования разогретого воздуха над снежным покровом. Кроме того, получаемая после переработки вода не контактирует с вырабатываемыми выхлопами, поэтому агрегаты этого типа выгодны и с точки зрения экологии.

Есть у такой снеготаялки и существенный минус, который заключается в неспособности обрабатывать массы с высокой концентрацией мусора. Известно, что утилизация снега предусматривает тщательную фильтрацию, после которой остаются ветки, бытовые отходы, камни, песок и т. д. Если поступившая масса содержит слишком большие объемы инородных объектов, то обслуживающей установку бригаде придется выполнять специальные мероприятия уже по очистке самой станции от мусора.

Принцип работы

Нагревательный элемент в виде горелки формирует потоки горячих отработанных газов, которые направляются по теплообменнику, расположенному вблизи от резервуара со снегом. Нагретый газ в процессе движения по турбулентному потоку обогревает материал теплообменника, за счет чего и происходит дальнейшая передача тепла. В последних модификациях установка снегоплавильная обеспечивает двойное воздействие тепловыми потоками. В более совершенных конструкциях нагретые водяные слои образуют восходящие потоки и передают тепло загруженным снежным массам.

Для реализации принципа двойного теплового воздействия конструкция разрабатывается с расчетом на смешивание потоков. При такой схеме передача тепла происходит и непосредственно от горелок, и от нагретых пластов. Подобные установки располагают системой принудительной передачи нагретой воды. Технически это обеспечивается посредством специального оборудования - как правило, снегоплавильные пункты такого типа снабжаются системами орошения и насосами. В верхнюю зону теплообменника поступают отработавшие газовые массы, которые уже в охлажденном состоянии выходят в атмосферу через коллектор.

Устройство зарубежных снегоплавильных агрегатов

Наиболее функциональные и производительные установки предлагают канадские разработчики. В частности, себя неплохо зарекомендовали модели, работающие на базе погружных горелок. К преимуществам такого оборудования стоит отнести высокую эффективность термического процесса. В конструкции используется горелка, размещенная в воде, поэтому реализуется прямой контакт пламени с водой в специальной камере. Данная конфигурация практически исключает тепловые потери.

Кроме функции традиционных горелок Г-образной формы, установка снегоплавильная канадского происхождения способна обеспечивать и «сухой пуск» без предварительного наполнения бункера водой. Под погружными нагревательными элементами предусматривается много свободного пространства, которое используется для сбора мусора. Пожалуй, это главное положительное отличие данной снеготаялки от отечественной конструкции. В процессе использования таких машин практически не возникает проблем с засорами, так как мусор удаляется через специальный люк, расположенный в задней части агрегата.

Разновидности снеготаялок

Кроме принципиального разделения снеготаялок по конструкционным особенностям, существуют и классификации по способу установки и виду применяемого для горелок топлива. Что касается типа установки, то машины делятся на мобильные и стационарные. Первые способны перерабатывать массы снега прямо на месте сбора, а вторые служат в качестве технического обеспечения специальных пунктов. В качестве топливного источника снегоплавильная машина может использовать теплосети, энергию канализации, сбросные воды, дизельное или другое органическое горючее. Практикуется и совмещение нескольких тепловых источников, каждый из которых задействуется в наиболее благоприятных для него условиях.

Стоимость оборудования

Производители реализуют установки в разных форматах технического исполнения. Это может быть и небольшая станция плавления с невысокой производительностью, и комплексы, способные обслуживать целый город. В начальном сегменте представлены снегоплавильные установки, цены на которые составляют 300-500 тыс. руб. Если требуется полное оснащение пункта приемки и дальнейшей переработки снежных масс, то следует готовиться к вложению 1-1,5 млн. Также надо учитывать, что могут потребоваться отдельные услуги по проектированию и монтажу оборудования - в данном случае речь может идти о суммах в 100-200 тыс.

Заключение

Борьба со снежным покровом только со стороны кажется простым мероприятием, с которым должны без проблем управляться коммунальные службы. Но далеко не всегда уборка снега обеспечивает приемлемый результат. Это же относится и к заключительному этапу мероприятия - утилизации снежных масс. Чем производительнее и функциональнее снегоплавильная установка, тем эффективнее выполняются и остальные этапы уборки. Современные модели таялок снега в целях экономии сопрягаются и с другими коммуникационными системами. Например, совмещение с отопительными каналами и канализацией позволяет экономить топливную энергию и оптимизировать процесс эксплуатации оборудования.

Это простые и надежные отечественные снеготаялки для прогрессивных компаний, которые позволяют значительно уменьшить расходы на уборку территорий зимой, используя новейшие технологии плавления снега вместо его устаревшего и дорогостоящего вывоза.

Модельный ряд

Модельный ряд снегоплавильных установок ОСА охватывает широчайший спектр возможных вариантов: по исполнению – транспортабельные, мобильные, кровельные, стационарные; по источникам тепла – от сетевой воды, от пара, от водогрейных котлов на любом виде топлива, от электронагревательных элементов. Производительность по плавлению снега ограничивается только фантазией заказчиков. Способ загрузки, автономность, степень автоматизации могут быть любыми. Возможно оснащение агрегатов компактным комплексом очистки талой воды от механических примесей и нефтепродуктов. Мы можем встроить снегоплавильную установку в имеющиеся у наших партнеров сооружения. Мы можем сделать любой несерийный агрегат, который нужен заказчику.

На сетевой воде

На жидком топливе

Снегоплавильные машины ОСА на жидком топливеприменяются там, где нет возможности подключиться к системе теплоснабжения зданий или где требуются мобильные снегоплавильные установки.

Как правило, в таких снегоплавильных машинах используется дизельное топливо, но возможно применение отработанного моторного масла, мазута, печного топлива.

Варианты исполнения снегоплавильных машин, работающих на жидком топливе, могут быть самыми разными:

• на раме - устанавливается в нужном месте, для перемещения требуется грузовой автомобиль достаточной грузоподъемности и автокран (если автомобиль не оборудован соответствующим гидроманипулятором);
• на транспортной тележке - для перемещения по закрытой территории (установки производительностью до 60 м3/час), по городу такие агрегаты перевозятся так же, как и установки на раме;
• на низкорамном прицепе - для перемещения по дорогам общего пользования (установки производительностью свыше 80 м3/час);
• на шасси КАМАЗа - для оперативного прибытия на место и немедленного включения в работу.

Все мобильные снегоплавильные установки могут комплектоваться автономными дизель-генераторами (на КАМАЗе - обязательно). Мы рекомендуем устанавливать генераторы SDMO, но пожелания заказчика - первичны.

Принцип действия агрегатов на жидком топливе:

• в снегоплавильных машинах данного типа используется тепло, получаемое при работе жидкотопливных горелок, установленных на специальные водогрейные котлы;
• вся система размещена в снегоплавильном бункере и погружена в талую воду;
• тепло от горячих газов, полученных при сгорании топлива, передается талой воде через стенки топочного устройства и жаротрубных теплообменников, совмещенных с топкой по газовому тракту;
• подогретая талая вода из снегоплавильного бункера циркуляционным насосом по специальным каналам подается в зону плавления, где отдает свое тепло снежной массе;
• для интенсификации процесса плавления предусмотрено гидравлическое перемешивание талой воды и снежной массы;

На газовом топливе

Снегоплавильные установки ОСА на газовом топливеприменяются там, где есть возможность подключиться к газовой магистрали.

Плавление снега снегоплавильными установками, работающими на газовом топливе - самое экономичное.

Внешний вид и принцип действия газовых снеготаялок аналогичны жидкотопливным. Они отличаются только горелками.

Для крыш

Снегоплавильные установки ОСА для крыш могут работать на электроэнергии и на горячей воде из системы теплоснабжения здания (сетевой воде).

При достаточной несущей способности на кровле могут использоваться не только специальные кровельные снеготаялки, но и обычные снегоплавильные установки.

Принцип действия электрических снегоплавильных установок ОСА:

• электрические ТЭНы нагревают незамерзающую жидкость в специальной емкости кровельной снеготаялки;
• циркуляционный насос подает нагретую незамерзающую жидкость в теплообменник;
• через металлические конструкции теплообменника тепло от незамерзающей жидкости передается талой воде;
• талая вода забирается из снегоплавильного бункера циркуляционным насосом и по специальным каналам подается в зону плавления, где отдает свое тепло снежной массе;
• незамерзающая жидкость, частично отдавшая тепло, по обратному трубопроводу возвращается на подогрев;
• избыточная талая вода, образующаяся при плавлении снега, через переливные кромки самотеком сливается в канализацию.

Стационарные снегоплавильные пункты - под ключ - от 25 млн. руб.

Стационарные снегоплавильные пункты ОСА могут работать на любом виде топлива, на горячей воде из системы теплоснабжения зданий (сетевой воде), на обратной воде ТЭЦ, на канализационных стоках, на технической воде предприятий.

Стационарные снегоплавильные пункты, как правило, строятся по индивидуальным проектам. Они представляют собой заглубленные железобетонные сооружения со снегоплавильной и песколовной камерами, встроенным технологическим оборудованием.

При проектировании стационарных снегоплавильных установок необходимо учитывать возможность сброса талой воды на очистные сооружения.

Особенности эксплуатации

Для подключения газовой магистрали требуется разрешение на применение снегоплавильной установки на газовом топливе!

Проектированием, прокладкой газовых магистралей, подключением к ним газовых горелок занимаются уполномоченные организации!

Бесперебойность работы снегоплавильных машин на жидком топливе во многом зависит от качества используемого топлива.

На стационарных снегоплавильных пунктах, во избежание несчастных случаев, при открытых сдвижных крышках нельзя подходить к краю снегоплавильной камеры.

Перед началом работы необходимо заполнить снегоплавильный бункер холодной водой. В снегоплавильных машинах ОСА, работающих на жидком и газовом топливе, предусмотрен "сухой" пуск, однако для ускорения процесса рекомендуется перед началом работы заполнить снегоплавильный бункер холодной водой до минимального уровня.

Все снегоплавильные установки ОСА оснащены мехническими фильтрами для предотвращения попадания в канализацию плавающего мусора. Твердый же осадок, содержащийся в снежной массе, практически, полностью задерживается в снегоплавильном бункере благодаря собственным конструктивным решениям КБЭМ «Металлист-ОСА».

Очистка снегоплавильного бункера производится по мере накопления твердого осадка. Для этого необходимо остановить насосы, отключить электропитание, слить талую воду в канализацию. Удаление твердого осадка производится вручную (на стационарных снегоплавильных пунктах – с помощью спецтехники).

Периодичность очистки снегоплавильных установок зависит от степени загрязненности снега и соответствия производительности установки величине обслуживаемой территории. Стационарные снегоплавильные пункты очищаются не чаще одного раза в год - в период межсезонья.

При работе необходимо следить за состоянием фильтров циркуляционных насосов. О необходимости его очистки можно судить по снижению напора в контуре орошения - струи воды становятся слабыми. Для очистки фильтра насоса необходимо его остановить, отключить электропитание, извлечь насос из воды, удалить накопившиеся отложения. Для извлечения тяжелых насосов в снегоплавильных установках ОСА предусмотрены лебедки.

Уход за насосами необходимо производить в соответствии с руководством по их эксплуатации - своевременно проверять уровень масла и при необходимости - доливать.

Важно!

Заказчик своими силами готовит ровную площадку для размещения снегоплавильной установки с учетом её габаритов, подводит к месту подключения снегоплавилки коммуникации, необходимые для её эксплуатации: напорный и обратный трубопроводы горячей воды от системы теплоснабжения, напорный трубопровод (или гибкий рукав) холодной воды с запорной арматурой, сливной трубопровод для талой воды, кабель электропитания с заземлением.

Заказчик обеспечивает параметры горячей воды, указанные в паспорте установки; при иных параметрах горячей воды производительность снегоплавильных установок по плавлению снега может отличаться от заявленной.

Преимущества снегоплавильных установок ОСА

• автоматически поддерживается оптимальная температура в снегоплавильной камере;
• обеспечивается интенсивный двухуровневый тепломассообмен между теплоносителем и снежной массой;
• снегоплавильная зона максимально освобождена от каких-либо конструкций, ухудшающих, во-первых, тепломассообмен, и, во-вторых, возможность очистки снегоплавильной зоны от накапливающегося мусора;
• система снегоплавления не изменяет своей работоспособности в достаточно больших пределах при попадании в нее любого возможного мусора;
• накопление мусора в снегоплавильной системе не приводит к ее поломке;
• требуемая надежность снегоплавильных установок ОСА обеспечивается глубоким резервированием основных механизмов и систем, а также возможностью управления ими в ручном режиме;
• наши установки дешевле импортных в разы;
• стоимость ремонта и обслуживания снеготаялок ОСА на порядок ниже зарубежных;
• наши снегоплавилки проще и надежнее, их обслуживание не требует специальной подготовки персонала;
• они не боятся отечественного снега;
• в случае сбоев автоматики, они могут работать в ручном режиме до устранения неисправности;
• любые комплектующие всегда под рукой.

На крышах с достаточной несущей способностью могут применяться все стандартные снеготаялки на сетевой воде и электропитании.

Специально для крыш с ограниченной несущей способностью разработаны и . Их отличие друг от друга - в источнике тепла. На других территориях кровельные снеготаялки использовать тоже можно, но следует учитывать, что из-за небольших размеров водяных контуров они чувствительны к наличию в снежной массе мусора.

ОСА-7.01

Снегоплавильные установки ОСА-7.01 работают на сетевой воде. Если на кровле есть возможность подключиться к теплу, снеготаялка на воде из теплосети - наиболее оптимальный выбор. Между ИТП и агрегатом целесообразно использовать промежуточный контур с антифризом.

Рис. 4. Схема работы ОСА-6.10

Особенности эксплуатации

Перед началом работы необходимо заполнить снегоплавильный бункер холодной водой.

Все снегоплавилки ОСА оснащены мехническими фильтрами для предотвращения попадания в канализацию плавающего мусора. Твердый же осадок, содержащийся в снежной массе, практически, полностью задерживается в снегоплавильном бункере благодаря собственным конструктивным решениям нашего КБ.

Очистка снегоплавильного бункера производится по мере накопления твердого осадка. Для этого необходимо остановить насосы, отключить электропитание, слить талую воду в канализацию. Удаление твердого осадка производится вручную.

Частота очистки кровельной снеготаялки зависит от степени загрязненности снега и соответствия производительности установки величине обслуживаемой территории.

При работе необходимо следить за состоянием фильтра циркуляционного насоса. О необходимости его очистки можно судить по снижению напора в контуре орошения - струи воды становятся слабыми. Для очистки фильтра насоса необходимо его остановить, отключить электропитание, извлечь насос из воды, удалить накопившиеся отложения.

Уход за насосами необходимо производить в соответствии с руководством по их эксплуатации - своевременно проверять уровень масла и при необходимости - доливать.

Не только градоначальникам приходится думать над тем, что делать с горами снега.

С подобной проблемой сталкиваются владельцы дач и собственники частных домов .

Бывает, что снег отбрасывать от входа уже просто некуда, а накопившийся сугроб нужно как-то утилизировать.

Выходом из сложившейся ситуации может стать снегоплавильная мини установка.

В продаже есть разные модели, но все они имеют высокую стоимость. Для переработки снега возле дома или дачи зачастую проще сделать компактную и недорогую снегоплавильную машину своими руками .

Заводские модели имеют следующие достоинства:

• надежность ;
• способность перерабатывать большие объемы снега ;
• возможность выбрать агрегат требуемой мощности ;
• высокий КПД ;
• большой выбор систем, используется топливо разных видов ;
• работа в автоматическом и ручном режиме управления;
• доступная стоимость отечественных снегоплавильных установок (если сравнить с зарубежными системами);
• наличие системы улавливания мусора ;
• наличие специальных фильтров (дает возможность вливать воду, полученную при расплавлении снега, в канализацию);
• ремонт и гарантийное обслуживание установок компанией-производителем.

Недостатки заводских моделей:

• для частного лица стоимость аппарата неподъемная ;
• для погрузки снега в снегоплавильное устройство необходима спецтехника ;
• для работы установки требуется персонал ;
• при использовании стационарных систем нужны коммуникации .

Частному лицу проще сделать небольшую снегоплавильную установку для дома своими руками. У такого подхода есть несколько преимуществ:

• создать установку можно из подручных материалов ;
• потребуются небольшие финансовые вложения;
• не придется брать разрешение на эксплуатацию;
• такое устройство — идеальный вариант для дачи и частного дома, когда нужно переплавить немного снега.

Но есть у самодельной снеготаялки и недостатки:

• средний уровень КПД;
• нельзя переработать большой объем снега;
• скорость переработки ниже , чем у заводских систем;
• при неправильном монтаже или установке на неровной площадке система может быть небезопасной .

Предварительные расчеты объема и мощности

Прежде чем начать делать снегоплавильную машину для частного дома, нужно рассчитать объем , а также определить требуемую мощность .

Сначала необходимо понять, насколько большую территорию планируется очищать от снега. Затем нужно узнать среднюю толщину снежного покрова в регионе, это число следует разделить на 24 часа. Так можно определить требуемую производительность установки.

Например, площадь участка 5 соток (500 м²), средний снегопад – 5 см (0,05 м).

Тогда требуемая производительность системы = (500 x 0,05)/24 = 1,04 м³/ч.

Если на участке есть место для того, чтобы временно складывать снег, эту величину можно разделить на 2. Т.е. достаточно сделать машину, которая бы за 1 час плавила 0,5 кубометра снега.

И еще один очень важный в расчетах момент. Как правило, на самом участке снег есть куда отбрасывать, самые проблемные места:

• входная группа,
• площадка перед гаражом,
• крыльцо.

Дорожки и отмостка обычно имеют небольшую ширину и за всю зиму не успевают накопить больших сугробов.

Поэтому в случае, когда снег на участке по большей части может растаять сам, можно учитывать только самые сложные места.

Не стоит сильно занижать мощность снеготаялки, ведь тогда устройство будет иметь низкую производительность.

В качестве источника энергии можно использовать разные виды топлива. Очень хорошо, если в частном доме установлена собственная газовая котельная . В этом случае на плавление 1 кубометра снега будет уходить 0,02 Гкал/ч . Важно в этом случае предусмотреть слив теплоносителя из труб, подающих тепло от котельной, после пользования установкой.

Хороший, но дорогой вариант — использование для снегоплавилки отдельного газового котла с контуром, заполненным антифризом . В этом случае можно один раз залить теплоноситель и более его не сливать.

Снегоплавильные устройства могут работать и на дизельном топливе. На 1 м³ снега будет расходоваться около 3 л зимней солярки . Но этот вариант считается не самым удачным для самодельной снеготаялки.

На 1 кубометр уйдет 25 кВт/ч . Снегоплавилка будет малопроизводительной , ведь в частных домах обычно нет возможности подключиться к мощностям порядка 100 кВт/ч.

Виды и варианты исполнения

Есть несколько способов самостоятельно сделать снеготаялку . Возможны следующие варианты:

1. C подключением к тепловому пункту здания . В плавильный бункер с водой, нагретой до 30ºС, помещают лед и снег. Масса опускается на дно , происходит перемешивание . Уровень воды поднимается, сливаясь через дренажное отверстие. На выходе вода имеет температуру около +10ºС, т.е. теплового загрязнения не происходит. Из-за того, что из установки удаляется вода, а не смесь из жидкости и льда, талую воду можно сливать в канализационный колодец . Мусор и песок будут оставаться на дне.
2. Электрическая установка . Она состоит из приемного бункера, в котором размещены ТЭНы, используемые для подогрева жидкости. Перед запуском установки ее заполняют теплой водой. Снег после помещения в воду начинает плавиться. Уровень воды повышается, она сливается через дренаж.

Для изготовления конструкции подходят листы нержавейки толщиной 2-3 мм , из них можно сделать снегоприемный бункер.

При изготовлении рассчитывайте высоту бункера таким образом, чтобы вам было удобно забрасывать снег лопатой .

Некоторые умельцы делают пандус возле установки, чтобы при использовании тачки можно было сгружать снег из нее напрямую в бункер, а не перекидывать лопатой.

В нижней части бункера размещаются ТЭНы (для электрической установки) или змеевик для водяного контура с теплоносителем. Контур при этом должен быть замкнутым и передавать тепло, контактируя нижним слоем воды в бункере. Контур подключается к источнику тепла и как правило содержит циркуляционный насос. Возможен и гравитационный вариант циркуляции, но в этом случае должен быть перепад по высоте.

Источником тепла может быть:

• электронагреватель,
• горелка на твердом или дизельном топливе,
• обычная печь на дровах или подобное устройство .

Чертежи и схемы

Проще всего сделать снегоплавильную установку, состоящую из одной секции . Именно в ней будет нагреваться снежная масса. Владелец дачного дома, приняв решение сделать снегоплавильную установку, может взять за основу следующие схемы.

Устройство на основе чертежей снегоплавильной установки «ОСА»

Система на основе снегоплавильной установки «Горыныч»

Пошаговое руководство

Простой вариант снегоплавильной установки для частного пользования можно сделать следующим образом:

1. Приготовьте емкость . Это может быть бочка, объем которой составляет 100 л. Есть еще один вариант устройства бункера — его можно сделать, сварив несколько листов нержавейки.
2. Сделайте в загрузочном бункере отверстия для сливных труб. Купите шланги и установите их.
3. Если планируется использовать для нагрева снега воду из системы отопления частного дома, купите трубы . Выполните подключение установки к системе.

Те владельцы домов, которые желают быстро переплавить снег, могут сделать конструкцию из бочки 100 л. В ее нижней части нужно сделать отверстие для слива талой воды, разогрев снега будет осуществляться паяльными лампами. Вместо бочки можно использовать битумоварку большого объема.

Важно установить конструкцию на ровной площадке , приняв во внимание предписания пожарной безопасности. Такую установку нельзя оставлять без присмотра.

Эксплуатация

При эксплуатации снегоплавильных станций важно обращать внимание на вопросы экологии.

Запрещено сбрасывать грязную талую воду в водоемы , не стоит сливать ее и на участок. При переплавке грязного снега талая вода должна отводиться в канализацию .

Снегоплавильная машина, используемая в частном доме, состоит из:

• емкости для плавления снега,
• нагревателя,
• труб для отвода талой воды.

Нагревание снежной массы может осуществляться за счет работы газо-водяного теплобменнника . Многие собственники домов выбирают вариант монтажа системы с электрическим ТЭНом. Если нет возможности подключить снегоплавилку к газовой котельной или электросетям, можно использовать дизельный генератор .

Распространены устройства с горелками, они требуются для сжигания топлива. Продукты сгорания поступают в теплообменник , обычно его устанавливают в нижней части бункера. Металлическая поверхность нагревается, снег растапливается . Вода постепенно накапливается в емкости. Когда она достигает высоты , на которой расположены сливные трубы, то вытекает из установки .

Для того, чтобы снег быстрее нагревался, бункер на 1/3 заполняют теплой водой. Для дополнительного орошения снежной массы возможна установка насоса . Горячая вода, попадая на плотный снег, разбивает его. Это увеличивает площадь соприкосновения льда и воды, способствуя ускорению процесса плавления.

В системах, которые работают от теплосети, снежная масса нагревается от горячего водоснабжения.

Самодельная снегоплавильная установка требует регулярного обслуживания . Нужно очищать бункер и поверхность теплообменника от:

• механического мусора;
• песка;
• накипи;
• налета.

Заключение

Сделать снеготаялку своими руками можно быстро и недорого . Проще всего (но дороже в пользовании) перетапливать снег в емкости большого размера, поливая его горячей водой, взятой из системы отопления.

Изготовление более дешевых в эксплуатации снегоплавилок потребует:

• ресурсов,
• времени,
• знаний .

Но, возможно, именно в вашем случае это будет вполне оправдано.

Предприятиям , которым требуется регулярно перерабатывать снег, лучше отдать предпочтение мощным заводским системам . В долгосрочной эксплуатации это выйдет дешевле, чем использование самостоятельно изготовленной снеготаялки.

Вконтакте

В очередном снегопадном коллапсе я задумался о том, можно ли сделать снегоплавитльную печь своими руками. Из школы я помнил, что кубометр снега в 3 раза менее плотный, чем вода — в уме я пытался решить проблему, сколько нужно горячей воды (при температуре 80 градусов) что бы нагреть 10 м3 снега до температуры +5 градусов. При этом на улице -10 градусов и температура снега, вероятно, так же -10 градусов…

10 м3 снега — это 3000 кг. получается всего…. Плот­ность воды равна 1 кг/л, теп­ло­ем­кость равна 4 200 Дж/кг. Таким об­ра­зом, из­на­чаль­но мы имеем m0 = 3000 кг воды при тем­пе­ра­ту­ре t0 = -10 °C. До­бав­ля­ет­ся не­ко­то­рое ко­ли­че­ство воды мас­сой m1 при тем­пе­ра­ту­ре t1 = 80 °C. Ко­неч­ная тем­пе­ра­ту­ра смеси равна tкон, а её масса m0 + m1.
Со­ста­вим урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са для про­цес­са:
m1*Cв(t1-t2)- от­дан­ное в про­цес­се тепло;
m0*Cв(Tкон-Т2) - по­лу­чен­ное в про­цес­се тепло;
m1*Cв*(t1*t2)=m0*Cв*(Tкон-Т0)
m1=m0*((Tкон-Т0)/(t1-t2)).

Таким об­ра­зом,

m1=3000*((80-(-10))/(80-5))= 3600
сле­до­ва­тель­но не­об­хо­ди­мо 3600 л воды. Хотя, мне кажется как-то не верным писать, что 3000 кг снега при -10 градусов, это 3000 кг. воды при -10 градусов (потому как вода замерзнет при ноле градусов и станет льдом). В интернете я нашел, что удельная теплоемкость снега равна 2100 Дж/кг …хм, не понято конечно, что за снег там имелся в виду, «пухляк» только что выпавший, или слежавшийся с грязью и мусором, в кучи собранный…. В любом случае, думаю, понятно, что надо от 1800 литров (если теплоемкость снега всё же 2100 Дж/кг) до 3600 литров (если это ближе в итоге к воде, с теплоемкостью 4200 Дж/кг)!
Далее рассчитаем параметры насоса и нагревательной установки. Хотя, тут есть два варианта — с оборотной водой (и емкостью с нагретой водой) и с проточным нагревателем воды. Рассмотрим оба варианта, но сначала нужны параметры насоса.
Итак, необходимо растопить наши 10 м3 снега за 10 минут — значит, мы должны прокачать насосом 3,6 м3 горячей воды, скажем, за 5-8 минут и вылить их на снег. Это насос производительностью около 500 литров в минуту.

Первый вариант нагревателя: это если у нас есть ёмкость на 3600 литров в которой мы заранее нагреваем воду до 80 градусов (прокачивая её через маломощный нагреватель), затем сбрасываем её на снег и растапливаем его до +5 градусов и снова набираем эту воду в ёмкость, а там опять греем до 80 градусов.
Сколько на это времени у нас есть?
Вероятно, около 15 минут — это время, пока сбросят оставшиеся 3000 литров воды и снова загрузят бункер снегом.
Итак, 3600 кг воды с теплоемкостью 4200 Дж/кг нужно нагреть на 75 градусов.
Энергии на это нужно 3600 х 4200 х 75 = 1134 МДж = 315 кВт*ч.
При этом, если нам надо сделать это за 15 минут, то мощность нагревателя должна быть 315 х 4 = 1260 кВт.

Если такой нагреватель работает на солярке (42624 кДж/кг), то необходимо 26.5 литра солярки что бы расплавить 10 м3 снега…. Позже я посмотрел расход топлива на промышленных снегоплавильных машинах и там говорится, что на этот объем снега они тратят до 30 литров дизтоплива. Это более верно, так как я пренебрег в своих расчетах необходимостью нагрева самого бункера, в котором тает снег….

Второй вариант нагревателя: если у нас нет никакой емкости, мы сразу берем воду из растаявшего снега, нагреваем её до 80 градусов и поливаем снег….. Энергия нам нужна та же, 315 кВт*ч, и сделать это надо за 10 минут, это 1890 кВт мощность нагревателя.

Посмотрим готовый существующий аналог на эту тему:


Максимальная производительность – 25 м³ / час
Вместимость плавильной камеры – 3,8 м³
Максимальный расход топлива – 3 л/ м³ снега
Время выхода на рабочий режим при первичном запуске – 5 минут
Количество горелок –1 шт.
Тип горелки – дизельный с электрическим приводом
Потребляемая электрическая мощность – 2,7 кВт
— от бытовой сети 380 В
— от бортовой электростанции
Привод горелки: -электрический
— автономный – Бортовая электростанция
— основной – Сеть 220 В
Вместимость топливного бака – 800 л
Сухая масса – 2,1т
Габариты (д/ш/в) – 3,5×2,08×2

Стабильная работа при температуре до -20°С
Ага, тут мы посмотрели и посчитали, как работают готовые промышленные машины — а теперь давайте посмотрим, что за машина нужна мне?
Итак, я хочу, что бы она сама ездила и съедала сугробы в неудобных местах (между гаражами, коттеджами, во дворах) — везде, где затруднен вывоз снега с помощью «большой» техники.
А раз уж она сама снег «ест», то пусть умеет и колдобины на дорогах полировать…. в общем, спереди она фрезерно-роторная пусть будет:


Там не очень хорошо видна конструкция, вот здесь то же самое по сути, но видно гораздо лучше:


Только снег надо не отбрасывать в сторону, а плавить и в ёмкость сзади отправлять! Но какой объем емкости я хочу? Это очень важный вопрос. Давайте посчитаем вес дополнительных агрегатов сначала, тогда и будет понятно, сколько веса остается на емкость для талой воды.
Итак, спереди у нас ковш с фрезерно-роторной частью, весить он должен от 300 до 500 кг. Сзади у нас нагреватель и бак на 150 литров топлива минимум. Если бак на 150 литров может сам весить 50 кг, то печь должна весить ещё 200 кг. Получается, нагреватель + топливо с баком, это ещё 400 кг или около того.
На емкость остается около тонны или двух. Ага, значит, я хочу пластиковую емкость сзади:


Но, если емкость такая небольшая по объему, то у машины будет не очень большая производительность — это большой минус одной стороны! Но в этом есть и некий плюс.
Ведь малая производительность, это прежде всего малый объем снега в минуту, который она убирает (скажем 100 кг. в минуту) тогда этот снег можно плавить «на месте» в пространстве над ковшом установить снегоплавильную камеру куда поступает снег из ковша и горячая вода из нагревателя.
А назад, в ёмкость, отводится уже растаявший снег — это сильно упрощает конструкцию, так как решает проблему доставки снега! Если снег плавится «на месте» то не нужно его никуда доставлять! (Вместо этого, надо откачивать талую воду в ёмкость, что проще сделать — достаточно проложить шланг для воды и насос поставить).
Посмотрим на примерную цикличность в работе машины:
При емкости в 1500 литров, максимальной скорости 100 кг. снега в минуту, емкость будет наполняться за 15-20 минут и, как мы помним, сгорать в нагревателе при этом будет 15 литров топлива. Затем, следует слив воды в канализацию — это ещё 15-20 минут. И можно начинать цикл сначала!
Т.е. «полный» цикл длится 40 минут и на одной заправке топливом, машина выполнит 10 циклов — это почти 7 часов «чистой» работы!

За это время машина сможет убрать 45 м3 снега (15 м3 воды) и сжечь 150 литров солярки….

Экономическая часть:
Сколько стоит вывоз снега из труднодоступных мест? Думаю, от 300 руб. за куб.
И 45 м3 снега это около 15000 руб., при стоимости 150 литров солярки 5000 руб.
Но, это не учитывая фрезу и «полировку» дороги — думаю, многие жители коттеджных посёлков скинутся на 5000 — 8000 руб, что бы им срезали колдобины и почистили хоть пару «карманов» для разъезда встречных машин…. а работы там на 2 часа))
Думаю, ещё одним большим потребителем услуг могут стать разные загородные бани, гостиницы, дома отдыха и экопоселения для туристов — им важно иметь хорошие дороги и нормальные стоянки внутри. И если дороги расчистить им относительно легко (снег вывозить не куда не надо, просто трактором «пройтись»), то на территории своей они только лопаты имеют и сугробы у них там быстро будут большие!
«Отполировать» дорогу от колдобин и колеи — это нужен грейдер! Или гусеничный трактор… Или такая вот машина с фрезой и возможность быстрой и дешевой транспортировки машины за город.
А на стоянке внутри территории, такая машина может съесть сугробы все легко и порядок навести …. из альтернативных вариантов, только фронтальный погрузчик на базе трактора — штука совсем не поворотливая, как мы понимаем!
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Ладно, посмотрим на автомобильные шасси, которые существуют и которые можно было бы за основу такой установки.
Думаю, сзади она должна быть примерно такая:


Бочка сзади НЕ пластиковая, что бы летом машина могла работать как илосос. Хотя, зимой стальная бочка это лишние тепловые потери и больший расход солярки, но не чего не поделаешь, за универсальность приходится платить…
А спереди она должна быть вот такой (надо только установить снегоплавильную часть сверху на ковш, при этом оставить возможность просто отбрасывать снег, для работы за пределами города):


Как я вижу, в «тендере» победил Силант — отечественный производитель уникальных шасси и коммунальных машин из Нижнего Новгорода…. У него есть почти всё, что мне для полного счастья надо, вот только теплообменник для плавки снега ещё нужно сделать — рассмотрим этот вопрос в следующей статье.