ДВУХЗОННЫЙ ТЕМНЫЙ ГАЗОЛУЧИСТЫЙ ОБОГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области лучистого отопления и может применяться для обогрева общественного и промышленного помещений большого объема. Наиболее целесообразным является применение устройства для обогрева мест пребывания людей и нахождения нагреваемого оборудования и конструкций в зонах не обеспеченных требуемыми параметрами микроклимата.
Известны системы и устройства темных газолучистых обогревателей для помещений большого объема, которые включают линейные греющие элементы в виде прямых или изогнутых труб снабжаемыми прямоугольными рефлекторами, с расположенными под углом боковыми участками, увеличивающими лучистую составляющую теплоотдачи греющих элементов для отопления рабочей зоны помещения. Данные устройства устанавливаются симметрично вдоль стен или поверхности кровли с направлением действия излучения в зону нахождения людей (см. 2233978 С1, 2300710 С1).
Так же известно узлучательное тепловое устройство, состоящее из цилиндрического нагревательного элемента, параболического рефлектора и экрана, выполненного с зеркально отражающим элементом. Модель позволяет направить весь тепловой поток излучения в направлении оси параболического рефлектора, что снижает потери энергии излучения (см. 167234 U1).
Недостатком данных систем и устройств является возможность работы излучающей поверхности только в одном направлении (поскольку регулирование угла раскрытия теплового облучения ограничивается углом поворота рефлекторов), что может встречаться например при решении задачи нагрева строительных конструкций для предотвращения образования конденсата на перекрытиях. Кроме того, при монтаже нескольких устройств, направленных в разные зоны, например в зону пребывания людей и в верхнюю зону для обогрева строительных конструкций или технологического оборудования, в последнем случае будут наблюдаться повышенные потери конвективной теплоты от источника излучения, а именно греющего элемента в виде трубы, по которой перемещаются продукты сгорания газовой горелки. В этой связи снижается температура как трубы, так и рефлектора, а, следовательно, снижается и лучистая составляющая теплообмена и КПД устройства в целом. Так же, будет наблюдаться увеличение скорости и температуры воздуха в конвективной струе над существующими устройствами, что приведет к значительному влиянию на картину воздухораспределения во всем помещении в целом, и нецелесообразному прогреву воздуха в верхней зоне помещения, что не всегда допустимо.
Техническим результатом (задачей) предложенной полезной модели является обеспечения двухзонного лучистого отопления обслуживаемых зон, оборудования и строительных конструкций, а так же уменьшение конвективной составляющей теплообмена нагревательной трубы для повышения энергоэффективности работы газового излучателя при обогреве верхней зоны помещения.
Технический результат (задача) достигается тем, что трубчатый излучатель U-образной формы располагается в вертикальной плоскости и снабжается двухсторонним рефлектором с наклонными боковыми поверхностями, для уменьшения конвективной составляющей теплообмена и повышения плотности потока излучения к нагревательному элементу предусматривается параболический экран, изготовленный из материала с высокой отражательной способностью и коэффициентом теплопроводности.
На фиг. 1 представлена объемная схема двухзонного темного газолучистого обогревателя, состоящего из горелки 1, вентилятора для удаления продуктов сгорания 2, параболического экрана 3, штампованного отвода 4, двухстороннего рефлектора 5 (состоящего из четырех наклонных ограждений и одной горизонтальной разделительной плоскости) и греющей трубы 6.
Двухзонный темный газолучистый обогреватель работает следующим образом.
Через греющую трубу 6 при сгорании топлива в газовой горелке 1 проходят продукты сгорания газовоздушной смеси с высокой температурой, в результате труба нагревается и передает лучистую энергию в окружающую среду. Часть энергии попадает на рефлектор, и отражается им в направлении обслуживаемой зоны. Продукты сгорания удаляются вентилятором 2. За счет вертикального расположения и U-образной формы греющей трубы, излучение происходит в направлении двух зон. Нижняя зона облучается первым участком трубы, с более высокой температурой газовой среды, далее, за счет штампованного отвода 4 продукты сгорания движутся в обратном направлении по второму участку трубы. Наличие двухстороннего рефлектора 5, позволяет перенаправить лучистые потоки первого и второго участков греющей трубы на две зоны.
Конвективные потоки от нагретых поверхностей исходящие от второго участка греющей среды устремляются вверх и обтекают параболический экран 3, за счет чего наблюдается образование обратных вихревых течений, нагретый воздух тормозится в области соприкосновения с экраном и препятствует дальнейшему развитию свободного конвективного течения от горизонтальной трубы. Это способствует повышенному нагреву поверхностей излучателя, следовательно, увеличению КПД. Кроме того, излучение нагревательного элемента, падая на параболический экран, изготовленный из материала с высокой отражательной способностью, благодаря совпадению оси трубы и фокусного расстояния параболического рефлектора отражает лучистую энергию в направлении греющего элемента 6, что в свою очередь способствует увеличению температуры последнего.