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.
Коллега в предыдущем посте спрашивал про экономическое обоснование снегоплавилок. Попробую ответить.
Действительно, убранный снег плавят на т.н. снегоплавильных установках. Однако делается это далеко не во всех городах, проще посчитать где это делается, чем где не делается. Например, у нас в Самаре снег вообще не чистят , т.к. нынешний мэр не знает ничего про экономическое обоснование снегоплавилок и думает, что придет весна, все и так само растает.
1. Коллега в предыдущем посту писал про электроэнергию. Никто эл.эном не плавит снег в промышленных масштабах! Попробуйте воткнуть кипятильник в бочку со снегом. Много наплавите!?
2. Снег в промышленных масштабах плавят за счет продуктов сгорания от природного газа. Если на словах объяснять, то это такой большой туристический котелок, куда КамАЗами привозят снег. Дело жутко затратное, если использовать только продукты сгорания от сжигания топлива. Поэтому хитрый план энергетиков таков - смешивают продукты сгорания и воду, полученную от плавления. Получается что-то вроде горячего душа, которым поливают на снег.
3. Условно принципиальную схему современной снегоплавилки можно представить в следующем виде. Дымовые газы (ДГ), они же продукты сгорания поступают в смесительный теплообменник, где разбавляются талой водой. Далее т.н. газопаровая смесь (влажный пар+продукты сгорания) направляют на снежную массу. КПД такой установки близок к 100%, т.к. все тепло от сожженного топлива идет на плавление снега.
4. Считаем экономику.
1 куб. метр природного газа - это примерно 36000 кДж тепловой энергии. Условно считаем, что КПД нашей снегоплавилки 100%. Удельная теплота плавления льда - 330 кДж/кг. Воду греем, условно до 5 градусов Цельсия.
Получается: 36000=m*330+m*4.2*(5-0), m - масса льда и воды, 5 - температура воды на выходе из снегоплавилки, 0 - начальная температура воды, 4.2 - теплоемкость воды.
Получается 102 кг снега можно расплавить одним куб.метром природного газа. Условно считаем, что 1 куб.метр газа - это 100 кг снега.
Стоимость 1000 куб.метров газа для промпредприятий сейчас около 4000 рублей. На 4000 рублей можно расплавить 100 тонн снега. Это что касается текущих затрат на топливо. С учетом всех затрат, в т.ч. на подвоз снега, амортизационные отчисления и т.п. цена увеличивается примерно в 4 раза.
5. И самое важное. Идея с плавлением снега берет свои начала не как средство с борьбы с излишним количеством снега, а как способ совмещения приятного с полезным. Дело в том, что снег - это по сути конденсированная вода без солей жесткости. Такая вода очень ценится на электростанциях. Достаточно произвести простую механическую очистку и деаэрацию, как мы получаем качественную дистиллированную воду, стоимость которой сейчас около 150-200 руб. за тонну!
Резюме.
При грамотном построении работы снегоплавильных установок, можно еще в плюс уйти и совместить приятное с полезным.
Шнековые снегоуборочные агрегаты по принципу работы делят на два вида:
В одноступенчатых, забор и выброс снега осуществляется за счёт вращения шнека, который по форме похож на вал механической мясорубки. С уборкой свежевыпавшего снега справляется шнек с гладкой кромкой. Для уборки уже лежалого и плотного необходим шнек с зубчатыми краями.
В двухступенчатых моделях в заборе снега шнеку помогает ротор. Он крепится на приводной вал. Лопасти ротора выступают немного вперёд, тем самым облегчая захват снега. Для изготовления лопастей ротора используют либо металл, либо прочный пластик.
Собирая снегоуборщик своими руками проще всего сделать его одноступенчатым, так как это самый простой в изготовлении агрегат. Его выброс снега достигает 10-12 метров.
Если вы собираетесь делать снегоуборочную машину из мотоблока, процедуру выбора двигателя можно пропустить, так как будет использоваться ресурс агрегата. В таком случае можно переходить к следующему шагу.
Для изготовления снегоуборочной машины понадобится двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель. Для последнего будет необходим удлинитель, который и определит радиус действия нашего снегоуборщика. Если действие происходит поблизости от дома, то лучше воспользоваться электрическим приводом, однако нужно помнить, что электродвигатель боится влаги и ему нужна качественная гидроизоляция.
Если работать нужно на даче или отдаленном участке, где не всегда есть электричество, то подойдет двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. Его можно взять от мотоблока с небольшой мощностью (6,5 л/с вполне достаточно). Мотор будет установлен на быстросъемную платформу, что позволит в будущем облегчить ремонт и обслуживание.
Снегоуборочная машина состоит из сваренного металлического корпуса, внутри которого находится шнек ─ это главный рабочий элемент. Он представляет собой спиралеобразный профиль, наваренный на вал, который крутится на подшипниках. Необходимо закрепить двигатель на раме и передать вращение вала двигателя на шнек. Небольшой зазор между шнеком и коробом обеспечивает отличный отвод собранного снега.
Для того чтобы сделать шнек, нам понадобится старый короб или листы железа, которые необходимо загнуть по форме шнека.
Изготовление состоит из таких этапов:
Подшипники можно использовать любые, главное, чтобы их внутренний диаметр совпадал с диаметром трубы. В боковины снегоприёмного ковша ввариваются стаканы для установки подшипников.
Рама для самодельного снегоуборщика получается путем сваривания уголков 50 мм, к поперечинам которой монтируются планки для быстросъемной платформы двигателя. К каркасу необходимо закрепить полозья или колёса, для передвижения снегоуборщика. Если убираемая поверхность идеально ровная, то вполне достаточно колёс. При неровной поверхности и глубоком снеге уместны будут полозья.
Элементы управления прикрепляются к раме болтами М8. Далее прикручивается легкосъёмная платформа, на которую устанавливается двигатель.
Агрегат укомплектовывается следующим образом:
Для того чтобы детально изучить процесс сборки обратите внимание на видеоинструкцию.
Для того, чтобы снегоуборщик проработал долго и был надёжным помощником долгое время, рекомендуется придерживаться советов профессионалов:
Следуя инструкции и советам специалистов и имея технические навыки вы сможете собрать агрегат, и тем самым сэкономить на покупке техники. А если собранный своими руками снегоуборщик ещё и покрасить, то он ничем не будет отличаться от купленного, а срок его службы и качество работы будут ничуть ни хуже.
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:
Недостатки заводских моделей:
Частному лицу проще сделать небольшую снегоплавильную установку для дома своими руками. У такого подхода есть несколько преимуществ:
Но есть у самодельной снеготаялки и недостатки:
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:
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.
Есть несколько способов самостоятельно сделать снеготаялку . Возможны следующие варианты:
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:
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»
Простой вариант снегоплавильной установки для частного пользования можно сделать следующим образом:
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.
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:
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:
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:
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
Собрать снег с улиц городов только половина дела, его еще нужно утилизировать. Для этого эксплуатирующие организации организовывают либо вывоз снежной массы за город самосвалами, либо применяют снегоплавильные установки, которые переводят снег в жидкое состояние и сливают воду в канализацию.
Снегопады у нас в России случаются, как известно, внезапно. А уборка снега, особенно в крупных городах, в этот период времени превращается в самую настоящую войсковую операцию с мобилизацией всех имеющихся в наличии средств и сил. Однако собрать снежную массу с проезжей части и дворовых проездов – это лишь половина дела. Ее еще необходимо утилизировать. Как это сделать? Проще всего грузить снег в самосвалы и вывозить за городскую черту. Однако при этом возникает вопрос: куда его ссыпать? Снег не мусор, и следовательно, полигоны ТБО не актуальны. Можно просто свалить в поле. За снежную зиму соберется «мамаев курган», который будет таять чуть ли не до середины лета, поднимая уровень грунтовых вод, затапливая деревенские подвалы и коммуникации. И потом, кто-нибудь думал, что на этом поле вырастет? Ведь вместе со снегом из городов вывозятся и противогололедные реагенты, пролившиеся на дорогу горюче-смазочные материалы, продукты износа тормозных колодок и т. д. Как показывает практика, от такого коктейля деревья гибнут. Впрочем, раньше это никого не заботило, да и сейчас не тревожит властей ряда небольших провинциальных городов со скудным бюджетом.
Другой способ утилизации снега – скинуть его в русло ближайшей реки. Классика жанра – прямо с городской набережной. Логика проста: снег это та же вода, только в ином физическом состоянии. Можно поступить и так, только как отреагируют на упомянутые выше загрязнители обитатели водоема? И потом, удастся ли избежать выхода из берегов этой реки, когда весной начнется ледоход и водная артерия оживет?
Еще один способ избавиться от снега – это скинуть его в коллектор со сточными канализационными водами. Идея, в общем-то, неплохая, так как вода, идущая по трубе, имеет положительную температуру, а значит, эта тепловая энергия способна при оптимальной(!) подаче снега в коллектор бесплатно превращать его в воду. Однако отметим, что температура сточных вод невелика, а значит, и производительность такой снеготаялки может оказаться недостаточной для того, чтобы обеспечить переработку больших объемов снега. Если же оператор увеличит подачу массы в коллектор на величину, большую той, что способна растопить система, то это может привести к закупорке трубы со всеми вытекающими (в прямом смысле!) последствиями. Кроме того, непосредственная подача снега в сточные воды не гарантирует, что вместе с ним туда не попадут песок и бытовой мусор. Первый, выпадая на дно, сужает сечение трубы, а значит, рано или поздно ее придется чистить. Второй может вообще привести к серьезным засорам. Но поскольку сама идея выглядит привлекательно, то нужно всего лишь немного усовершенствовать технологию утилизации – сбрасывать в канализацию не снег и лед, а воду. Для этого снежную массу требуется растопить и очистить от мусора. Этой цели и служат снегоплавильные установки, или, как их принято называть, снеготаялки.
Снегоплавильные комплексы могут быть мобильными, то есть иметь собственную ходовую часть, либо перевозиться на других транспортных средствах. Как правило, используются стандартные прицепы или осевые агрегаты от них, в случае, если снеготаялка имеет собственную несущую раму или подрамник. Применительно к установкам сравнительно небольшой производительности, скажем до 500 м 3 снега в сутки, колеса могут быть небольшого диаметра, что уменьшает погрузочную высоту. У эксплуатирующей организации появляется возможность применять для загрузки снега в приемное отделение фронтальные мини-погрузчики. Они же вместе с иной техникой попутно собирают снег на обслуживаемой территории. Благодаря мобильности снеготаялки могут оперативно перебрасываться с одного объекта на другой. Как правило, комплексы небольшой мощности используются во дворах, компактных парковых зонах, на иных территориях, где наблюдается дефицит места. Если речь идет об установках большой производительности, 1000 и более м 3 снега в сутки, то они базируются на мощных прицепах или полуприцепах. Такая техника ничем не уступает классическим, перемещаемым установкам, но при этом не привязана к какому-либо конкретному месту. Главное – организовать доступ к точке слива воды.
Упомянутые выше перемещаемые комплексы доставляются на объекты либо с помощью грузовиков, оснащенных крюковыми гидравлическими подъемниками, либо классическими «портальниками». Тип погрузочного механизма определяют масса и габаритные размеры снеготаялки. Поскольку перемещаемые установки не имеют собственной ходовой части, то их расположение в определенных точках города в зимнее время оговаривается с муниципалитетом заранее. Загрузка снежной массы в приемный бункер осуществляется, как правило, фронтальным погрузчиком среднего класса, который привязан к площадке кратковременного хранения снега. На нее самосвалы, работающие на «коротком плече», и свозят снежную массу с близлежащих окрестностей. В ряде случаев производительность таких установок превышает 1500 м 3 снега в сутки. Недостаток оборудования состоит в том, что под его сезонное хранение эксплуатирующая организация должна выделить на своей базе площадку. Ну и конечно же для транспортировки к месту работы необходим грузовик с подъемным механизмом.
Самыми производительными снегоплавильными комплексами являются стационарные. Их, как правило, монтируют на площадках-накопителях снежной массы, на которые снег со всех районов города свозят самосвалы. Поскольку стационарные установки в процессе своей работы не меняют своего местоположения, то к ним еще на стадии проектирования предусматривают подведение всех необходимых инженерных коммуникаций. По сути, речь идет о капитальном строительстве со всеми вытекающими из этого сложностями. Как правило, в качестве источника энергии используется дешевый природный газ или тепловые сети. В последнем случае комплексы размещают в непосредственной близости от котельных, ТЭЦ и прочих промышленных сооружений. Поскольку стационарный комплекс способен перерабатывать более 3000 м 3 снега в сутки, то снежную массу в его приемник могут сбрасывать как мощные фронтальные погрузчики, так и непосредственно самосвалы. В последнем случае к бункеру-приемнику организуется подъезд.
Заметим, что во всех случаях необходимо организовывать перевозку снега до места его складирования, а это деньги, и немалые. Именно по этой причине расположение снегоплавильных комплексов в больших городах определяется заранее, согласно распределению нагрузки и интенсивности трафика городского движения. Чем короче «плечо» перевозки – тем меньше затраты.
В зависимости от принципа работы тепловая энергия, идущая на плавление снежной массы, может передаваться непосредственно или через теплообменник. В первом случае газ высокой температуры, образующийся в результате горения топлива, продувается посредством мощного фена сквозь находящуюся в приемном бункере снежную массу. При контакте холодного и горячего тел происходит переход снега в жидкую фазу – воду. В последнюю при данном методе плавления попадают и продукты горения топлива, его несгоревшие фракции, что негативно отражается на экологии. Во втором случае плавление снежной массы происходит при передаче ей тепла от теплообменника. Он представляет собой некую систему из труб или газоводов, по которым проходит нагретая жидкость или раскаленные газы. При этом прямого контакта снежной массы с энергоносителем нет, а значит, не происходит и загрязнения воды на выходе из снегоплавилки. С точки зрения экологии данный способ плавления предпочтительнее.
Что касается топлива, которое используется снегоплавильными установками, то самым дешевым его видом является природный газ. Это определяет его применение в стационарных снегоплавильных установках. Расход газа на плавление 1 м 3 снега составляет приблизительно 1 м 3 . Здесь и далее цифры усредняем, так как расход зависит от плотности снежной массы, наличия в ней включений льда и т. д. В общем, для больших городов вариант беспроигрышный, однако на практике имеют место проблемы с обеспечением установки питанием. Подключение к линии газопровода дело хлопотное даже для администрации города и требует ряд длительных согласований с различными инспекциями. Кроме того, промышленный объект, подключенный к газовой магистрали, должен соответствовать ряду требований, и весьма строгих, по безопасности. По этой причине установка располагается на относительном удалении от жилых строений, офисных зданий и иных объектов городской инфраструктуры. Помимо этого работу газового котла нельзя назвать тихой, а продукты горения необходимо отводить в атмосферу. Заметим, что рассматривать питание природным газом от баллонов, как это организовано на автотранспорте, в нашем случае не имеет смысла. Во-первых, расход установкой газа достаточно велик, а значит, и емкости для его хранения нужны большого объема. Это раз. Заправка баллонов установки от передвижного газозаправщика будет занимать довольно длительное время. Это два. Спецмашин-газозаправщиков как таковых очень мало. Это три. Следовательно, организовать питание установки по автономному принципу дело крайне хлопотное и весьма затратное. Варианты котлов с питанием от сжиженного газа пропан-бутана мы также не рассматриваем. Причина – проблемы с заправкой баллонов. К тому же стоимость сжиженного газа выше, чем природного.
Среди стационарных снегоплавильных установок есть модели, которые могут работать на двух видах топлива, например на природном газе и солярке. Дизельное топливо нашло широкое распространение в качестве энергоносителя именно мобильных установок. Спору нет, относительно природного газа расходы на плавление 1 м 3 снега у дизельных версий существенно выше. Так, затраты на горючее составят примерно 2–3 л солярки на «куб» снежной массы. Кроме того, максимальная производительность установки при обильных снегопадах может оказаться недостаточной. Ну и конечно же шум от котла и выхлопные газы не являются плюсами оборудования. Тем не менее из установок, работающих на жидком топливе, наибольшее распространение получили именно дизельные модификации. С их заправкой проблем нет. Топливо можно приобрести на любой АЗС. Срок окупаемости относительно невелик. К тому же конструкция дизельных горелок за долгие годы производства отработана до совершенства.
Теперь о водяных и электрических системах подогрева. В первом случае для подключения снеготаялки, точнее ее теплообменника, необходимо «врезаться» в теплосеть. Это может быть трубопровод горячего водоснабжения или линия отопления. По сути, мы получаем подобие стационарной, привязанной к определенному месту установки, но с существенно более низкой (до 25–30 м 3 /ч) производительностью. Это дворовый вариант, работающий без шума и не дающий выхлопа в атмосферу. Пар не в счет. Заметим, что все обслуживание установки, по сути, сводится к проверке герметичности контура теплообменника. Это способен выполнить любой сантехник.
Что касается электрических нагревателей, скажем сразу, применять для плавления снега ТЭНы невыгодно. Так, для того чтобы растопить 1 м 3 снежной массы, необходимо около 25 кВт. В общем, дорогое это удовольствие, если под боком нет АЭС или затраты не компенсирует город.
