СБОРНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ С ДВУМЯ КАНАЛАМИ ДЛЯ ПРОХОДА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ
HEAT-INSULATING PANEL ASSEMBLY WITH TWO HOT WATER PASSAGES

Область техники
Настоящее изобретение относится к сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды, расположенными в ее внутреннем пространстве, а именно к сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды, в которой по крайней мере две трубки подачи горячей воды расположены зигзагообразно во внутреннем пространстве панели, и все трубки подачи горячей воды работают как трубки подачи и возврата горячей воды, в результате чего обеспечивается высокий тепловой к.п.д. и высокая эффективность нагрева, также трубки подачи горячей воды соединяются с трубками подачи горячей воды другой панели, что приводит к улучшению конструктивных характеристик.
Предшествующий уровень техники
Система обогрева «ондоль» (Ondol) является распространенным традиционным корейским способом обогрева пола. который хорошо подходит для корейского стиля жизни и широко использовался на протяжении долгого периода издавна и до настоящего времени.
Принцип работы системы обогрева «ондоль» основан на явлении теплопроводности. Тепло подается к камням «ондоль», установленным под полом, и эти камни нагреваются и излучают тепло, тем самым нагревая пол.
Система обогрева «ондоль» совершенствовалась. Например, одна усовершенствованная система обогрева «ондоль» предполагает установку под полом трубок горячей воды и подачу горячей воды, нагреваемой бойлером, для ее циркуляции по трубкам горячей воды, за счет чего пол нагревается.
В этой усовершенствованной системе обогрева «ондоль» используется цементный раствор. Монтаж системы с использованием цементного раствора требует длительного времени для затвердевания цементного раствора, что препятствует проведению других монтажных работ, а также такой монтаж затруднителен в зимний период.
Для решения вышеуказанных недостатков, существует система, дополняющая систему обогрева «ондоль» за счет обеспечения плитки «ондоль» сухого типа, например, напольной плитки, каменной плитки, пластиковой плитки, панели и т.п. Такая система будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан вид в плане, иллюстрирующий известную теплоизоляционную панель, а на фиг.2 - вид в поперечном разрезе этой известной теплоизоляционной панели. Как видно, здесь известная теплоизоляционная панель 1 сформирована таким образом, что трубка подачи горячей воды 2 встроена со стороны внутренней поверхности панели.
Трубка подачи горячей воды 2 размещена внутри панели 1 так, что с одной стороны трубка изогнута для подачи горячей воды, а с другой стороны располагается прямолинейно для возврата горячей воды.
Множество известных теплоизоляционных панелей 1 размещается на полу, а их трубки подачи горячей воды 2 соединяются друг с другом, чем завершается процесс монтажа.
Как описано выше, известная теплоизоляционная панель имеет недостаток в том, что трубки сконструированы с определенным шагом из-за свойств материала трубок подачи горячей воды и компоновки их по отдельности, также имеется ограничение по трансформированию системы трубок, а соединительные трубки для соединения трубок подачи или трубок возврата должны, размещенные в различных местах, должны обеспечиваться отдельно. Например, в случае когда одна из трубок используется как трубка подачи горячей воды, размещенная во внутреннем пространстве панели, то она должна быть изогнута с одной стороны для подачи горячей воды, а с другой стороны должна располагаться прямолинейно для возврата горячей воды. Когда трубки горячей воды расположены в одну линию, возникает проблема с приемлемым шагом трубок из-за ограничения изгиба отдельной трубки, а также достаточно сложно изготовить трубки различной формы. Вследствие этого, тепловой к.п.д. и эффективность нагрева являются относительно низкими.
В случае, когда используется трубка с относительно большим внешним диаметром, необходимо использовать достаточно толстую панель для размещения и закрепления такой трубки. В этом случае, процесс соединения отдельных трубок является сложным, что приводит к увеличению объема и времени работ, необходимых для монтажа, и в то же время снижается производительность монтажных работ.
Раскрытие изобретения
В связи с изложенным, задачей настоящего изобретения является решение проблемы, существующей в предшествующем уровне техники, за счет обеспечения теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды, в которой обеспечиваются, по крайней мере, две трубки горячей воды для подачи и возврата горячей воды, за счет чего увеличивается тепловой к.п.д. и эффективность нагрева. Компактность такой панели обеспечивается за счет снижения диаметра трубок подачи горячей воды и длины панели, при этом улучшается производительность монтажных работ.
Для достижения поставленной задачи, предлагается сборная теплоизоляционная панель с двумя каналами для прохода горячей воды, которая включает панель, первую и вторую трубки подачи горячей воды, выполненные парой внутри панели с ее внутренней стороны, за счет чего обеспечиваются каналы для прохода горячей воды, и первый и второй соединительные узлы, позволяющие первой и второй трубкам подачи горячей воды соединиться с первой и второй трубкой подачи горячей воды бойлера и другой панели для подачи и циркуляции горячей воды.
Преимущества
Теплоизоляционная панель, имеющая два канала для прохода горячей воды по настоящему изобретению, имеет следующие преимущества.
Во-первых, по крайней мере две трубки подачи горячей воды обеспечивают разные каналы для прохода горячей воды и используются в панели для нагревания, вследствие чего улучшается эффективность нагрева.
Во-вторых, когда два канала для прохода горячей воды располагаются в одной панели в один ряд, горячая вода, протекающая и циркулирующая в каждом канале, обеспечивает каждый из низ теплом, и остывание минимизируется, что увеличивает эффективность нагрева при снижении потребления электроэнергии.
В-третьих, используется слой из полибутена, выполненный на внутренней поверхности трубки подачи горячей воды, изготовленной из термоэластопласта, за счет чего упрощается размещение двух трубок подачи горячей воды, имеющих превосходную термостойкость и коррозионную стойкость, а также может использоваться любой шаг между трубками горячей воды и их любая компоновка.
В-четвертых, диаметр и длина трубки подачи горячей воды, установленной в панели, может быть уменьшена, за счет чего снижается толщина панели и сводится к минимуму нагрузка бойлера. Скорость протекания воды, циркулирующей через трубку подачи горячей воды, увеличивается, что приводит к быстрому и равномерному нагреву.
В-пятых, процесс соединения трубок подачи горячей воды упрощается благодаря предлагаемой конструкции панелей, за счет чего обеспечивается высокая производительность монтажных работ.
Краткое описание фигур чертежей
Настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, которые служат для лучшего понимания изобретения, но не ограничивают при этом настоящее изобретение, где представлено следующее:
фиг.1 - вид в плане, иллюстрирующий известную теплоизоляционную панель;
фиг.2 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий известную теплоизоляционную панель;
фиг.3 - вид в перспективе, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды в разобранном виде по первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 - вид в плане, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды по первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 - вид в поперечном разрезе, взятый по линии сечения А-А' из фиг.4:
фиг.6 - вид в плане, иллюстрирующий состояние использования сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - вид в плане, иллюстрирующий ноток горячей воды в сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 - вид в перспективе, иллюстрирующий соединительный узел сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 - вид в перспективе, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды в разобранном виде по второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.10 - вид в плане, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды по второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 - вид в перспективе, иллюстрирующий другое состояние использования сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 - вид в плане, иллюстрирующий еще одно состояние использования сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по второму варианту осуществления настоящего изобретения:
фиг.13 - вид в плане, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды по третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.14 - вид в плане, иллюстрирующий состояние использования сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по третьему варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.15 - вид в плане для сравнения действия сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по настоящему изобретению и известной теплоизоляционной панели.
На чертежах использованы следующие цифровые ссылки основных элементов: 11 - панель; 11a - стальная пластина с алюмоцинковым покрытием; 11b - пенополиуретан; 11с - слой из влагоотталкивающего материала; 12 - первая трубка подачи горячей воды; 12а, 13а - слой из полибутилена; 13 - вторая трубка подачи горячей воды; 14 - первый соединительный узел; 14а, 15а - крышка; 15 - второй соединительный узел; 16 - соединительный элемент; 20 - бойлер; 21 - соединительная арматура подачи горячей воды; 22 - соединительная арматура возврата горячей воды.
Лучший вариант осуществления изобретения
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут раскрыты со ссылкой на приложенные чертежи. Во всем описании настоящего изобретения, описание схожей конструкции или подробные описания функций будут пропущены в том случае, если они будут мешать понятию предмета изобретения.
На фиг.3 показан вид в перспективе, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды в разобранном виде по первому варианту осуществления настоящего изобретения, а на фиг.4 - вид в плане, иллюстрирующий сборную теплоизоляционную панель с двумя каналами для прохода горячей воды по первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на этих фигурах, сборная теплоизоляционная панель 10 с двумя каналами для прохода горячей воды по настоящему изобретению включает: множество панелей 11, первую и вторую трубку подачи горячей воды 12 и 13, выполненные в каждой панели для образования двух каналов прохода, по которым протекает горячая вода из бойлера 20 (фиг.12, фиг.14 и фиг.15); первый и второй соединительные узлы 14 и 15, обеспеченные на каждой панели и позволяющие соединить трубки подачи горячей воды 12 и 13 и присоединение к бойлеру 20 (фиг.12, 14 и 15); множество соединительных элементов 16 (фиг.6, 8, 12, 14 и 15) для соединения первых трубок подачи горячей воды 12 и соединения вторых трубок подачи горячей воды 13; соединительная арматура подачи горячей воды 21 (фиг.6, 7, 12, 14 и 15), предназначенная для соединения обоих концов первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13 с бойлером 20, соответственно, благодаря чему формируются каналы циркуляции горячей воды различной конфигурации из первых и вторых трубок подачи горячей воды 12 и 13, соединенными с помощью соединительных элементов 16. а также соединительной арматуры возврата горячей воды 22 (фиг 6, 7, 12, 14 и 15).
Панели 11 располагаются на установочной поверхности в определенном количестве, обеспечивая тем самым поверхность нагрева, и могут быть выполнены различной формы для размещения в них первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13. Лучше, как показано на фиг.5, если торцовые участки и верхняя часть панели выполнена из стальной пластины с алюмоцииковым покрытием 11а, а первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 размещены с равным шагом у стальной пластины с алюмоцинковым покрытием 11а с заполнением свободного пространства пенополиуретаном 11b, а на нижней поверхности слоя пенополиуретана 11b лучше разместить слой из влагоотталкивающего материала 11с.
Первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 установлены внутри панели 11 для обеспечения различных каналов для прохода горячей воды. В панели 11 располагаются два или множество каналов для прохода горячей воды, каждый из которых выполняет функцию подачи или возврата горячей воды. Первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 могут быть расположены зигзагообразно для равномерного обогрева пространства над всей поверхностью панели 11.
Первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 выполнены из гибкого термоэластопласта (TPV) и имеют слои из полибутилена 12а и 13а, выполненные с использованием канифоли на внутренней поверхности с помощью экструзионной формовочной машины, в результате чего они имеют превосходные теплостойкость, коррозионную стойкость, устойчивость к высоким температурам горячей воды и предотвращают возникновение ржавчины и накипи. За счет хорошей теплопроводности достигаются и энергосбережение. и быстрый нагрев, а компоновка и шаг между трубками могут быть выбраны любыми благодаря хорошей гибкости,
Предпочтительно, если толщина первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13 составляет 2-4 мм, предпочтительно 3 мм, а толщина слоев из полибутилена 12а и 13а - 0,3-0,7 мм, предпочтительно 0,5 мм.
Как показано на фиг.6 и 7, первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 соединены с бойлером 20 (фиг.12, 14 и 15) за счет первого и второго соединительных узлов 14 и 15 или с первой и второй трубками подачи горячей воды 12 и 13, установленными в другой панели 11 так, что горячая вода из бойлера 20 циркулирует и возвращается в бойлер 20. Как минимум два канала для прохода горячей воды выполнены за счет устройства первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13, соответственно.
Первый и второй соединительные узлы 14 и 15 обеспечены в панели 11 для соединения обоих концов первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13 с бойлером 20 (фиг.12, 14 и 15) или с первой и второй трубками подачи горячей воды 12 и 13. установленными в другой панели 11. А именно, оба конца первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13 соединены с бойлером 20 с помощью первого и второго соединительных узлов 14 и 15 или с первой и второй трубками подачи горячей воды 12 и 13, установленными в другой панели 11. В то же время, первые трубки подачи горячей воды 12 соединены друг с другом с помощью соединительного элемента 16 с фиг.6 или фиг.8, также соединены вторые трубки подачи горячей воды 13.
Первый и второй соединительные узлы 14 и 15 выполнены с конструкцией, имеющей отверстие, открытый паз или что-либо подобное для выведения концов первых и вторых трубок подачи горячей воды 12 и 13 из панели 11 наружу, а также они могут открываться и закрываться с помощью крышек 14а и 15а. разъемно установленных на панели 11. Крышки 14а и 15а выполнены съемными за счет использования крепежных элементов (не показано), устанавливаемых изнутри и закрепляемых в крепежном пазу (не показан), выполненным внутри панели 11.
Первые и вторые трубки подачи горячей воды 12 и 13 образуют различные каналы для прохода горячей воды, при этом оба конца первой трубки подачи горячей воды 12 соединены для образования как минимум двух каналов для прохода горячей воды для нагрева во внутреннем пространстве панели, и оба конца второй трубки подачи горячей воды 13 соединены с бойлером 20 (фиг.12, 14 и 15) с помощью соединительной арматуры подачи горячей воды 21 и соединительной арматуры возврата горячей воды 22. В то же время, оба конца соединительной арматуры подачи горячей воды 21 выполнены отдельными для соединения с первой и второй трубками подачи горячей воды 12 и 13, как и у соединительной арматура возврата горячей воды 22.
Как показано на фиг.7А, первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 соединены с бойлером 20 (фиг.12, 14 и 15) так, что обеспечивается одинаковое направления потока горячей воды в первом и втором соединительных узлах 14 и 15. Как показано на фиг.7В, они могут быть соединены с бойлером 20 так, чтобы потоки в первом и втором соединительных узлах 14 и 15 были направлены противоположно друг другу.
Как показано на фиг.7 В, в случае, когда горячая вода подается во вторую трубку подачи горячей воды 13 через первый соединительный узел 14, возврат горячей воды осуществляется из первой трубки подачи горячей воды 12 через первый соединительный узел 14, и наоборот, в случае, когда горячая вода подается из первой трубки подачи горячей воды 12 через первый соединительный узел 14, возврат горячей воды осуществляется из второй трубки подачи горячей воды 13 через первый соединительный узел 14. Упомянутые выше подача и возврат горячей воды могут осуществляться во втором соединительном узле. Когда горячая вода протекает через первую и вторую трубки подачи горячей воды 12 и 13 в противоположных направлениях, нагрев осуществляется быстрее и более равномерно.
Первый и второй соединительные узлы 14 и 15 могут быть выполнены в углу панели, рядом друг с другом, либо на одной стороне панели 11 вместе, либо на каждой стороне по вариантам осуществления. Как и в известной, в теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды 10' по второму варианту осуществления, показанной на фиг.9-12, первый и второй соединительные узлы 14 и 15 могут быть выполнены по углам диагонали панели 10 для упрощения соединения первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13, обеспеченных в панели 10'.
Панель 11 может быть выполнена прямоугольной, так же как и сборная теплоизоляционная панель 10 с двумя каналами для прохода горячей воды по первому варианту осуществления, или как сборная теплоизоляционная панель 10 с двумя каналами для прохода горячей воды по третьему варианту осуществления с фиг.13. также может использоваться форма квадрата, как для сборной теплоизоляционной панели 10' с двумя каналами для прохода горячей воды по второму варианту осуществления. Конструкция не ограничивается вышеуказанным. Возможно использование различной формы, включая многоугольник, обеспечивающей достаточную для нагревания площадь при монтаже. Как показано на фиг.14, возможна компоновка сборных теплоизоляционных панелей 10' и 10'' различной формы.
Далее будет описан принцип действия сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по настоящему изобретению.
Как показано на фиг.6 и 7, 11 и 12, упорядочено укладывают сборные теплоизоляционные панели 10 и 10' одинаковой формы, либо, как показано на фиг.14 панели 10 и 10' различной формы, затем первые трубки подачи горячей воды 12 или вторые трубки подачи горячей воды 13 соединяют с бойлером 20 с помощью соединительной арматуры 21 и 22 и соединительных элементов 16 через соединительные узлы 14 и 15, за счет чего получают пару различных каналов для прохода горячей воды. Горячая вода подается из бойлера 20 и циркулирует, протекая через первую трубку подачи горячей воды 12 и вторую трубку подачи горячей воды 13. тем самым увеличивая эффективность нагрева. За счет того, что горячая вода циркулирует через различные каналы, теплообмен между ними предотвращает охлаждение при одновременном увеличении эффективности нагрева.
Как показано на фиг.15, разница температур со стороны подачи горячей воды и со стороны возврата горячей воды велика в том случае, когда горячую воду подают через единственную трубку подачи горячей воды, как в известной теплоизоляционной панели, в отличии от показанной па фиг.15В сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды по настоящему изобретению, в которой обеспечивается по меньшей мере два канала для прохода горячей воды, в результате чего обеспечивается более быстрый и равномерный нагрев при подаче горячей воды с помощью бойлера 20.
Для известной теплоизоляционной панели требуется длинная трубка подачи горячей воды из-за одноканальной системы нагрева, согласно которой горячая вода подается в одном направлении по трубке подачи горячей воды из ее начальной участка. Пока достаточное количество воды заполнит трубку подачи горячей воды. а именно весь изогнутый трубопровод, нагрев занимает много времени, снижается эффективность использования энергии. В предшествующем уровне техники вода возвращается после нагрева пола, а затем снова подогревается с помощью бойлера. В этом случае, начальный участок является горячим, а температура в трубке подачи горячей воды, возвращающейся в бойлер - намного меньше. При этом, необходимо достаточное количество времени, пока охлажденная вода вернется в бойлер. Для решения вышеуказанной проблемы в настоящем изобретении применяется пара трубок подачи горячей воды 12 и 13, базируясь на системе двойного потока, характеризующейся тем, что количество воды в трубках подачи горячей воды 12 и 13 намного меньше, и начальный поток горячей воды равномерен с правой и левой сторон, за счет чего достигается более быстрый и однородный нагрев помещения. За счет двухпоточной циркуляции горячей воды достигается превосходная эффективность нагрева при обогреве как заданной площади, так и отдельной части обогреваемой горячей водой, также обеспечивается экономия энергии.
Когда расположение трубок является плотным, эффективность нагрева намного выше в сравнении с известной теплоизоляционной панелью, имеющей в конструкции отдельную трубку, а диаметры и длины первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13, выполненных в панели 11 могут быть уменьшены, а также может быть уменьшена толщина панели 11, за счет чего возможно минимизировать нагрузку на бойлер 20 и увеличить скорость циркуляции горячей воды по первой и второй трубкам подачи горячей воды 12 и 13, что в конечном итоге ускоряет нагрев.
В случае, когда панель с горячей водой имеет конструкцию с отдельной трубкой, когда внутренний диаметр трубки подачи горячей воды составляет 12 мм, а ее длина - 10 м, то может быть рассчитано количество горячей воды (3,14×0,6×0,6×1000) в трубке. В результате вычислений, используется около 1,12 мл воды, тогда как сборная теплоизоляционная панель 10 по настоящему изобретению характеризуется тем, что с первой и второй трубками подачи горячей воды 12 и 13, внутренний диаметр каждой из которых составляет 7,5 мм, а длина 6,5 м, для нагрева такой же площади, как и в случае с известной теплоизоляционной панелью, при вычислении необходимого количества горячей воды (3,14×0,375×0,375×650×2) в первой и второй трубках подачи горячей воды 12 и 13, получается необходимо около 0,57 мл горячей воды. Сборная теплоизоляционная панель определенной площади по настоящему изобретению использует количество воды намного меньше, чем используют два листа такой же площади известной теплоизоляционной панели, что означает увеличение вдвое эффективности нагрева при использовании бойлера одинаковой мощности.
Первая и вторая трубки подачи горячей воды 12 и 13 выполнены из термоэластопласта, а внутренняя поверхность из слоев полибутилена 12а и 13а, за счет чего возможно размещение двух трубок подачи горячей воды, обеспечение превосходной теплостойкости и коррозионной стойкости, а выбор величины шага между первой и второй трубками подачи горячей воды 12 и 13 является не ограниченным, при этом плотность расположения первой и второй трубок подачи горячей воды 12 и 13 может быть увеличена, в результате чего повышается эффективность нагрева.
При моньаже сборных теплоизоляционных панелей 10, 10' и 10'', имеющих два канала для прохода горячей воды 12 и 13 по настоящему изобретению, соединение первых и вторых трубок подачи горячей воды упрощено, и заявляемая конструкция обеспечивает высокую производительность монтажных работ.
Поскольку настоящее изобретение может осуществляться в различных вариантах без отхода от его духа и существенных признаков, следует понимать, что вышеописанные примеры не ограничивают изобретение какими-либо подробностями описания, при этом возможны и другие варианты осуществления в рамках правовой охраны согласно формулы изобретения, поэтому все изменения и модификации в пределах формулы с такими же признаками или их эквивалентами будут считаться охватываемыми приложенной формулой изобретения.