ПАНЕЛЬ ДЛЯ ТЕПЛОГО ВОДЯНОГО ПОЛА

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к системам водяного отопления зданий, устройствам для обогрева полов и стен, встроенным в полы или стены и может быть использовано для монтажа водяного теплого пола или стен.
Из существующего уровня техники известна теплораспределительная панель устройства обогрева (патент на полезную модель №RU156635 от 08.05.2015), содержащая уплощенное основание, выполненное из полимерного материала с низкой теплопроводностью, одна из сторон которого снабжена пазами для установки греющих элементов контура обогрева, и теплораспределительное покрытие, размещенное на основании со стороны, снабженной пазами, отличающаяся тем, что основание и теплораспределительное покрытие неразъемно соединены между собой адгезионным соединением с образованием многослойной в вертикальном направлении структуры панели, где основание содержит комбинированное сочетание пазов с прямыми и дугообразно изогнутыми участками, каналы которых связаны между собой с образованием непрерывного контура, причем, по меньшей мере, один паз выполнен открытым с двух торцевых сторон основания, а теплораспределительное покрытие выполнено из материала с высокой теплопроводностью и содержит вдоль прямых участков паза профилированные продольные гофры, выступ каждого из которых является ответной частью соответствующего паза основания, неразъемно с ним соединенным адгезионным соединением, с формированием канала паза панели с теплораспределительным покрытием, при этом плоская поверхность теплораспределительного покрытия над участками паза основания с дугообразно изогнутым каналом снабжена перфорацией вдоль средней линии контура паза и поперечными к ней насечками с обеспечением возможности формирования по линии разрыва перфорации и насечек лепестков теплораспределительного покрытия и их отгиба внутрь полости канала паза.
Недостатком описанного аналога является неудобное и не универсальное расположение пазов для размещения греющих элементов, предполагающее их укладку единственным способом.
Известна также плита для укладки трубок в системе отопления (патент на полезную модель №RU169454 от 04.02.2016), характеризующаяся тем, что содержит основание, на рабочей стороне которого нанесена пленка из полистирола с пределом прочности при растяжении 20-70 МПа и расположены ряды бобышек, изготовленные из указанной выше пленки, при этом с одной стороны плиты крайний ряд бобышек выполнен меньшего размера, чем остальные, верхняя часть которых выполнена в виде многогранного элемента с выступающими относительно тела бобышки скошенными сверху углами для фиксации трубок к основанию, при этом ряды бобышек образуют каналы с сечением U-образной формы для укладки трубок, а на основании от каждой бобышки отходят выступающие над поверхностью основания ребра.
Недостатками описанного аналога являются: низкая плотность материала, ненадежная система крепления труб, ломкость плит при монтаже.
Известно нагревательное устройство (патент №KR101743005 (В1) от 02.06.2017). Нагревательное устройство по настоящему изобретению выполнено в форме пластины из вспененного полипропилена, а участок прокладки снабжен шлангом для протекания горячей воды; устройство имеет множество установочных частей, выступающих вверх от внешней поверхности части прокладки, причем каждая установочная часть может быть сформирована с интервалами, в которых формируется канал для шланга. Устройство имеет множество первых установочных элементов в виде цилиндров и множество вторых установочных элементов, при этом вторые установочные элементы представляют собой цилиндры, разделенные на четыре монтажных модуля поперечными направляющими канавками.
Недостатком аналога является недостаточная надежность фиксации шланга в канале, связанная с маленькой площадью соприкосновения шланга с внешней поверхностью вторых установочных элементов.
Известен также модуль подогрева пола (патент CN207035279 (U) от 23.02.2018), включающий в себя трубу для горячей воды, корпуса для сохранения тепла, одна сторона корпуса для сохранения тепла снабжена первым углублением, вторым углублением и кассетой, первое углубление и второе углубление установлены перпендикулярно, а также включает зажимы и цилиндрические опорные выступы. Диаметр опорного выступа составляет 17-19 см. Корпус имеет прямоугольную форму, длина корпуса составляет 110-130 см, а ширина 55-65 см.
Размеры заготовки являются стандартными у производителей, производство панелей водяного пола из плит экструзионного пенополистирола данного размера является технологичным и простым. Опорные выступы задают шаг укладки трубы, таким образом, выполненные в прототипе опорные выступы диаметром 17-19 см обеспечивают возможность укладки трубы отопления на корпусе стандартного размера с шагом 170-190 мм, при этом теплоэффективность отопительного модуля при таком шаге укладки может оказаться недостаточной в условиях холодного климата.
При уменьшении шага укладки важно также сохранить технологичность и простоту монтажа теплых водяных полов, поскольку очевидно, что для укладки пола используют несколько модулей, которые соединяют между собой по принципу мозаики, так, один модуль должен являться продолжением другого модуля и описанные выше опорные выступы должны совпадать и продолжать друг друга при соединении модулей.
Описанные недостатки устраняются в техническом решении по патенту №RU202342 от 10.06.2020, которое выбрано в качестве прототипа. Панель для теплого водяного пола по патенту №RU202342 от 10.06.2020, содержит прямоугольное основание, ширина которого составляет 570-590 мм, длина - 1170-1190 мм, на рабочей поверхности которого выполнены ряды опорных выступов, при этом между выступами имеются каналы для укладки труб, шириной 13 мм и глубиной, по существу равной диаметру трубы, причем на участках поверхности, расположенных между четырьмя соседними опорными выступами, выполнены группы из четырех выступов, расположенных таким образом, что образуют дополнительные каналы для укладки трубчатых элементов водяного пола, а поперечное сечение опорных выступов имеет форму эллипса, меньший диаметр которого составляет 129,5-134,5 мм, а больший - 133-136 мм, а по периметру основания панели выполнены выступы, сечение которых имеет форму половины упомянутого эллипса, а в углах имеет форму четверти упомянутого эллипса.
Однако, конструкция описанного прототипа не позволяет использовать трубу для укладки диаметром 20 мм, поскольку угол изгиба при указанных в прототипе размерах опорных выступов приводит к образованию заломов трубы диаметром 20 мм.
В связи с этим, технической задачей заявляемой полезной модели является создание панели для теплого водяного пола с большим шагом укладки отопительной трубы, имеющей при этом универсальный рисунок дорожек, обеспечивающий возможность укладки и надежной фиксации трубы теплого водяного пола различными способами без образования заломов трубы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение универсальной укладки труб диаметром 20 мм теплого водяного пола за счет универсального рисунка дорожек панели теплого водяного пола, позволяющего осуществить укладку без образования заломов трубы, при сохранении простоты и технологичности укладки панелей для теплого водяного пола.
Для достижения указанного технического результата предлагается панель для теплого водяного пола, содержащая основание, выполненное из экструзионного пенополистирола, на рабочей поверхности которого выполнены ряды опорных выступов, поперечное сечение которых имеет форму эллипса. При этом длина основания составляет 1170-1190 мм, а ширина - 570-590 мм, ширина канала для укладки труб - 12-20 мм, меньший диаметр сечения опорных выступов составляет 170-184,7 мм, а больший - 175-186,3 мм. Кроме того, по периметру основания панели сечение опорных выступов имеет форму половины эллипса, а в углах - форму четверти эллипса.
В предпочтительном варианте исполнения полезной модели на участках поверхности, расположенных между четырьмя соседними опорными выступами, выполнены группы из четырех выступов расположенных таким образом, что образуют дополнительные каналы для укладки трубчатых элементов водяного пола. Выступы в упомянутых группах имеют форму прямой треугольной призмы, имеющей в основании прямоугольный треугольник. Выступы в группе ориентированы прямым углом к центру группы и равноудалены друг от друга и от соседних с ними цилиндрических выступов.
В предпочтительном варианте исполнения глубина канала для укладки труб по существу равна диаметру трубы, однако в частных вариантах исполнения полезной модели глубина канала может быть выполнена в диапазоне от 17 до 23 мм.
Указанные размеры основания являются стандартными у производителей плит из экструзионного пенополистирола, производство панелей водяного пола из плит экструзионного пенополистирола данного размера является технологичным и простым.
Таким образом, шаг укладки трубы составляет 182-206,3 мм, что является максимально эффективным для панели заданного размера и трубы заданного диаметра, поскольку при данном шаге укладки формируется единый цельный рисунок дорожек при стыковке панелей теплого водяного пола, а в трубе диаметром 20 мм не образуются заломы, при этом меньший шаг укладки (например как указано в решении прототипе), при котором будет обеспечен цельный рисунок при стыковке, не позволяет реализовать качественную укладку трубы заданного диаметра, в связи с образованием ее заломов.
Панели имеют замковую систему стыковки, которая исключает возможность щелевых зазоров, тем самым гарантирует герметичность конструкции теплого пола по отношению к бетонным основаниям строения.
Сущность полезной модели поясняется изображениями панели для теплого водяного пола. На фигуре 1 представлено изображение типовой панели для теплого водяного пола, на фигуре 2 представлен вариант укладки трубы в панели, где:
1 - основание плиты;
2 - опорные выступы;
3 - выступы в форме треугольной призмы;
4 - труба;
5 - выступы в форме половин эллипса;
6 - выступы в форме четверти эллипса.
Панель для теплого водяного пола содержит основание 1, выполненное из экструзионного пенополистирола, на рабочей поверхности которого выполнены ряды опорных выступов 2, выполнены группы из четырех выступов в форме прямой треугольной призмы 3, имеющей в основании прямоугольный треугольник, расположенных таким образом, что образуют дополнительные каналы для укладки труб 4 водяного пола.
Выступы 3 в группе ориентированы прямым углом к центру группы и равноудалены друг от друга и от соседних с ними опорных выступов 2.
Панель содержит по периметру выступы в форме половины эллипса 5, а также четверти эллипса 6 в углах панели.
Монтаж теплого пола с использованием заявленной панели осуществляют следующим образом. На подготовленную поверхность укладывают необходимое количество панелей, скрепляя их между собой с помощью замкового соединения. После укладки панелей происходит укладка труб отопления в каналы панелей. В образованные между рядами и группами выступов каналы вставляется труба отопления, которая плотно фиксируется в канале, поскольку его ширина по существу равна или чуть меньше диаметра трубы, и укладывается по заданному контуру в любом направлении.
Примеры реализации заявленной полезной модели.
Пример 1. Длина основания панели составляет 1170 мм, а ширина - 570 мм, ширина канала для укладки труб - 12 мм, глубина - 17 мм, меньший диаметр сечения опорных выступов составляет 178 мм, а больший - 183 мм. При стыковке панелей полу-выступы и четверти выступов образуют цельные опорные выступы, а труба диаметром 20 мм укладывается без заломов.
Пример 2. Длина основания панели составляет 1190 мм, а ширина - 590 мм, ширина канала для укладки труб - 20 мм, глубина - 23 мм, меньший диаметр сечения опорных выступов составляет 176,7 мм, а больший - 178,3 мм. При стыковке панелей полу-выступы и четверти выступов образуют цельные опорные выступы, а труба диаметром 20 мм укладывается без заломов.
Пример 3. Длина основания панели составляет 1180 мм, а ширина - 580 мм, ширина канала для укладки труб - 16 мм, глубина - 20 мм меньший диаметр сечения опорных выступов составляет 177,3 мм, а больший - 180,7 мм. При стыковке панелей полу-выступы и четверти выступов образуют цельные опорные выступы, а труба диаметром 20 мм укладывается без заломов.
Пример 4. Длина основания панели составляет 1170 мм, а ширина - 570 мм, ширина канала для укладки труб - 20 мм, глубина - 19 мм, меньший диаметр сечения опорных выступов составляет 170 мм, а больший - 175 мм. При стыковке панелей полу-выступы и четверти выступов образуют цельные опорные выступы, а труба диаметром 20 мм укладывается без заломов.
Пример 5. Длина основания панели составляет 1190 мм, а ширина - 590 мм, ширина канала для укладки труб - 12 мм, глубина - 21 мм меньший диаметр сечения опорных выступов составляет 184,7 мм, а больший - 186,3 мм. При стыковке панелей полу-выступы и четверти выступов образуют цельные опорные выступы, а труба диаметром 20 мм укладывается без заломов.
Заявленная полезная модель обеспечивает повышение эксплуатационных качеств панели для теплого водяного пола, а именно, повышение равномерности теплораспределения по всей поверхности панели благодаря возможности укладки труб отопления диаметром 20 мм множеством вариантов в различных направлениях без образования заломов трубы, снижение временных затрат на монтаж и укладку греющих элементов контура обогрева, обеспечивает повышение прочности и снижение ломкости панелей. Шаг укладки трубы является максимально эффективным для панели заданного размера и трубы заданного диаметра, поскольку при данном шаге укладки сохраняется единый цельный рисунок при стыковке панелей теплого водяного пола, а именно, при соединении панелей полу-выступы и четверти выступов образуют цельные опорные выступы тех же размеров и того же сечения в форме эллипса. Выполнение опорных выступов в форме эллипса позволяет максимально точно и пропорционально распределить их на поверхности панели, чтобы обеспечить простую и технологичную укладку (стыковку) панелей.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемой полезной модели.