СЕКЦИЯ РАДИАТОРА ДЛЯ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области отопительной техники, в частности к горизонтальным отопительным радиаторам напольного исполнения, применяемым в системах водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий.
Известен отопительный радиатор-конвектор (заявка №2002114003, МПК F24H 3/00, опубл. 30.05.2002), содержащий трубу для теплоносителя с закрепленным на ней теплообменными элементами, выполненными в виде автономных, оребренных тепловых труб, работающих по замкнутому испарительно-конденсационному циклу, основания тепловых труб расположены внутри трубы для теплоносителя, а внутренняя область трубы для теплоносителя в месте закрепления теплообменных элементов имеет оребрение и конструктивные элементы для создания вихревого потока теплоносителя.
Известен секционный радиатор (патент RU №2127854, МПК F24H 3/06, опубл. 20.03.1999), состоящий из секций, включающих вертикальные трубопроводы для прохода теплоносителя через секцию радиатора и горизонтальные трубопроводы для прохода теплоносителя между секциями радиатора, теплообменный элемент, выполненный заодно с указанными каналами из алюминиевого сплава методом литья под давлением и снабженный средствами для увеличения площади теплопередачи в виде ребер. Радиатор обладает низкой механической прочностью из-за использования литейных алюминиевых сплавов, при этом гидравлические удары, связанные с наполнением и сливом теплоносителя в отопительной системе при пуско-наладочных, ремонтных и сезонных регламентных работах, быстро выводят из строя отдельные элементы радиатора.
Известна секция радиатора для систем водяного центрального отопления (патент RU №2180423, МПК F24H 3/06, опубл. 10.03.2002), наиболее близкая к заявляемой полезной модели и принятая за прототип, включающая, по меньшей мере, один трубопровод для прохода теплоносителя через секцию радиатора, по меньшей мере, два трубопровода для прохода теплоносителя между секциями радиатора, по меньшей мере, один теплообменный элемент, выполненный из алюминиевого сплава со средствами для увеличения площади теплопередачи, которые могут включать, по меньшей мере, одно ребро. Теплообменный элемент включает два основных ребра, расположенных симметрично относительно трубопровода для прохода теплоносителя через секцию радиатора в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения трубопроводов для прохода теплоносителя между секциями радиатора, два боковых ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер на краях указанных ребер и перпендикулярно к ним, два центральных ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер параллельно друг другу и симметрично относительно продольной оси секции радиатора, при этом между боковыми и центральными ребрами, симметрично относительно продольной оси секции радиатора расположены три ряда шипов, причем высота и диаметр основания шипов, образующих ряд, расположенный ближе к продольной оси секции больше, чем у шипов, образующих ряд, расположенный дальше от продольной оси секции, а между упомянутыми центральными ребрами расположен центральный ряд шипов, причем высота всех шипов и центральных ребер не превышает верхнего края упомянутых боковых ребер, а упомянутые шипы имеют гиперболическую, цилиндрическую или коническую форму. Радиатор не обеспечивает высокую интенсивность теплообмена и имеет большие габариты и сложную конструкцию.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении интенсивности теплообмена и уменьшении его габаритных размеров.
Технический результат достигается тем, что секция радиатора для системы водяного отопления содержит коллектор для прохода теплоносителя и теплообменный элемент, имеющий боковые панели, расположенные вдоль продольной оси коллектора, симметрично ему и переходящие в перпендикулярные им полочки во внутрь секции с образованием продольной щели, расположенные между боковыми панелями ребра для увеличения площади теплопередачи, включающие основные ребра и дополнительное ребро, расположенное вдоль коллектора по его оси, имеющее Т-образный профиль, горизонтальная составляющая которого проходит вдоль продольной щели с зазором относительно внутренних поверхностей полочек, перпендикулярных боковым панелям, причем ширина горизонтальной составляющей Т-образного профиля больше ширины продольной щели, при этом основные ребра расположены вдоль боковых панелей между их внутренними стенками и вертикальной составляющей дополнительного ребра, симметрично продольной оси коллектора, и выполнены в виде гофр с трапецеидальным поперечным сечением большими основаниями обращенными к вертикальной составляющей Т-образного профиля.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1:
Здесь: 1 - секция радиатора; 2 - коллектор для прохода теплоносителя через секцию; 3 - боковые панели; 4 - основные ребра в виде гофр; 5 - вертикальная составляющая дополнительного ребра; 6 - горизонтальная составляющая дополнительного ребра; 7 - полочки перпендикулярные боковым ребрам.
Секция 1 радиатора для системы водяного отопления (фиг.1) содержит коллектор 2 для прохода теплоносителя через секцию 1, теплообменный элемент, включающий боковые, плоские панели 3 расположенные вдоль продольной оси коллектора 2 и расположенные между ними ребра для увеличения площади теплопередачи, включающие два основных ребра 4 расположенных вдоль оси коллектора 2 и симметрично относительно его, соединенных с ним и с боковыми панелями 3 и дополнительное ребро Т-образного профиля, расположенное вдоль коллектора 2 по его оси. Боковые панели 3 с верхней стороны переходят по радиусу в перпендикулярные им полочки 7 во внутрь секции с образованием продольной щели. Горизонтальная составляющая 6 дополнительного ребра Т-образного профиля проходит вдоль щели с зазором относительно внутренних поверхностей полочек 7, перпендикулярных боковым панелям 3, причем ширина горизонтальной составляющей 6 Т-образного профиля больше ширины продольной щели. Основные ребра 4 выполнены в виде гофр с трапецеидальным поперечным сечением большими основаниями обращенными к вертикальной составляющей 5 Т-образного профиля.
В коллектор 2 поступает горячий теплоноситель - вода, нагревая теплообменный элемент. За счет конвекции воздух, поступающий в теплообменный элемент и обтекающий гофры основных ребер 8, нагревается и через зазор между горизонтальной составляющей 6 дополнительного ребра и внутренними поверхностями полочек 7 выходит через щель между этими полочками (7).
За счет выполнения теплообменного элемента, включающего ребра в виде гофр с трапецеидальным поперечным сечением, большими основаниями обращенными к вертикальной составляющей 5 Т-образного профиля, т.е. к коллектору 2 повышается эффективность теплообмена при уменьшении габаритных размеров. Выполнение горизонтальной составляющей 6 Т-образного профиля шириной больше ширины продольной щели повышает надежность и эффективность работы конвектора, за счет предотвращения загрязнения его внутренней поверхности.
Конфигурация теплообменного элемента определена расчетным путем и экспериментально подтверждена высокая интенсивность теплообмена при использовании их в радиаторе в результате выполнения научно-исследовательской работы Казанским государственным техническим университетом им. А.Н.Туполева и ООО «Энергия и эффективность», где подготовлено производство для выпуска отопительных радиаторов для отопления различных закрытых помещений (жилые дома, офисы, торгово-выставочные площади и т.п.). Данное изделие предназначено для работы в системах водяного отопления с температурой теплоносителя до +105°С.