УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА

Полезная модель относится к устройствам для обогрева различных объектов, в том числе жилых и служебных помещений, инженерно-технических сооружений, теплиц для выращивания сельскохозяйственных культур и т.п. за счет преобразования передачи и трансформации различных видов энергии, в частности, электрической в тепловую энергию.
Известна система подогрева грунта в теплице 1, включающая металлические стержни, заглубленные в землю, верхние концы которых соединены с металлической сеткой, размещенной в культурном слое почвы (грядке).
За счет теплопроводности стержней грунтовое тепло передается по ним к сетке и распределяется последней в почвенном слое, обеспечивая тепловую защиту растений.
Недостатком такой системы обогрева является низкая эффективность, которая обусловлена высоким термическим сопротивлением стержней. Это обстоятельство не позволяет передавать тепло с большой глубины, где температура грунта является достаточно высокой.
Кроме того, такая система является весьма металлоемкой: изза низкой теплопроводности стали стержни необходимо размещать на незначительном расстоянии друг от друга.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для подогрева пола 2, включающее электрический кабель в полихлорвиниловой оболочке диаметром 1мм, который размещен
под полом и обеспечивает подогрев последнего при рабочей температуре 60°С за счет выделения тепла при пропускании через него электрического тока.
Недостатком такой системы подогрева являются, во-первых, экологические ограничения для использования в жилых помещениях. Это связано с тем, что при нагреве полимерных материалов неизбежно возникает выделение вредных газообразных продуктов, в частности, хлористого водорода и высших спиртов. Во-вторых, относительно малый рабочий ресурс полимерной электроизоляции кабеля.
Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения эффективности и экологической чистоты устройства для обогрева путем использования высокой теплопередающей способности контурной тепловой трубы, ее экологической чистоты и длительности рабочего ресурса.
Для достижения этого технического результата в устройстве для обогрева включающем нагревающее устройство, находящееся в тепловом контакте с обогреваемым объектом, связанное с источником энергии, нагревающее устройство выполнено в виде контурной тепловой трубы, трубопровод которой входным концом соединен с испарителем, а выходным - с ее гидроаккумулятором, при этом источник энергии находится в тепловом контакте с испарителем.
Источник энергии может быть выполнен в виде электрического нагревателя и укреплен на испарителе.
Электрический нагреватель может быть снабжен блоком управления, включающим датчик температуры, установленный в обогреваемом объекте.
Конфигурация трубопровода определяется условиями обогрева. Например, он может быть выполнен в виде плоской трубчатой спирали (змеевика).
Контурная тепловая труба частично заполнена теплоносителем, в качестве которого можно использовать воду, аммиак, спирт и ряд других жидкостей.
Признаки, отичающие заявляемое устройство для обогрева от наиболее близкого к нему, состоят в том, что нагревающее устройство выполнено в виде контурной тепловой трубы, передача тепла в которой происходит посредством пара, образующегося в испарителе под воздействием источника энергии, а циркуляция теплоноситея с фазовыми переходами жидкость-пар-жидкость обеспечивается действием капиллярных сил, что обуславливает повышение эффективности и экологической чистоты устройства для обогрева.
Предлагаемое устройство для обогрева иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.
На фиг. 1 показана схема устройства для обогрева;
на фиг.2 - схема обогрева пола в помещении с помощью предлагаемого устройства;
на фиг.З - схема устройства для напольного обогревателя с плоским радиатором.
Устройство содержит испаритель 1 с размещенной внутри него капиллярно-пористой насадкой 2, имеющей центральный канал 3 и систему периферийных каналов 4 на границе со стенкой испарителя 7. Испаритель 7 сопряжен с гидроаккумулятором 5 выполненным в виде замкнутой полости. Трубопровод 6 одним концом соединен с испарителем 7, а другим - с гидроаккумулятором 5. Часть трубопровода б, находящаяся в контакте с обогреваемым объектом
(на чертеже не показан) образует трубчатую спираль 7. Электрический нагреватель 8 укреплен на испарителе и связан с блоком 9 управления, включающим регулятор температуры (на чертеже не показан) и датчик 10 температуры, размещенный в обогреваемом объекте или около него. Устройство частично заполнено рабочей жидкостью (теплоносителем) 11.
Устройство для обогрева работает следующим образом. При подводе тепла к испарителю 1 от нагревателя 8 рабочая жидкость, пропитывающая капиллярно-пористую насадку 2 испаряется, поглащая скрытую теплоту парообразования. Пар по периферийным каналам 4 устремляется в трубопровод 6. На участке трубчатой спирали 7 трубопровода 6, пар конденсируется, отдавая тепло обогреваемому объекту. Образующаяся в результате конденсации жидкость 11 поступает в гидроаккумулятор 5 контурной тепловой трубы и в центральный канал 3, обеспечивая непрерывную подпитку насадки 2. Таким образом за счет сил, создающих капиллярное давление в насадке 2 обеспечивается циркуляция теплоносителя по замкнутому контуру, сопровождаемая фазовыми переходами жидкость-пар-жидкость и соответствующим поглощением и выделением тепла.
Для регулирования температуры обогреваемого объекта используется блок 9 управления, связанный с электрическим нагревателем 8 и датчиком 10 температуры.
При этом за счет высокой темплоты испарения рабочей жидкости массовый расход теплоносителя относительно невелик, и капиллярно-пористая насадка 2, имеющая эффективный радиус пор порядка мкм, обеспечивает необходимое капиллярное давление для прокачки теплоносителя по контуру длиной до 50м при диаметре трубопровода 10лш и передаваемой мощности 2кВт.
Кроме того, устройство не содержит никаких механических подвижных частей и, вследствие этого, обладает значительным рабочим ресурсом и надежностью. Оно не выделяет никаких вредных веществ, легко может быть сопряжено с теплопроводными металлическими элементами, увеличивающими эффективность теплообмена, является стойким к воздействию внешних факторов.
Предлагаемое устройство может быть использовано для обогрева пола в помещениях (фиг.2), а также для обогрева грунта под сельскохозяйственными культурами в теплицах. В том и в другом случае трубчатая спираль 7 может быть сопряжена с теплопроводными элементами для выравнивания температуры и увеличения эффективности теплоотдачи к обогреваемому объекту.
ЛИТЕРАТУРА
1.Авторское свидетельство СССР № 1595 396, МКИ 5 АО 1G 9/14, БИ№36, 1990.
2. Изобретатель и рационализатор № 9, 1996, стр.7.