ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Электронагреватель
Полезная модель относится к области электротермии, в частности к пленочным потолочным нагревателям излучающего типа, и может быть использована для обогрева бытовых, производственных, административных помещений.
Аналогично солнечному излучению в помещениях используется система инфракрасного обогрева. Длинные волны инфракрасного излучения являются самым комфортным диапазоном волн, несущих тепловую энергию.
Известен пленочный электронагреватель с инфракрасным спектром излучения (см. Патент FR №2538511, кл. Е24D 13/02, опубл. 29.06.1984) «Нагревательный и изоляционный модуль», который предназначен для оснащения потолков, обеспечивающих отопление излучением от пленочного электронагревателя, закрепляемого на поверхности теплоизоляционного слоя, который одновременно выполняет функцию дополнительного или подвесного потолка. Пленка же обращена в рабочем положении в сторону отапливаемого помещения и своими контактами подключается к питающим шинам. Функционально теплоизлучающий модуль является разновидностью электронагревательного прибора.
Недостатком известного устройства является то, что в целом конструкция теплоизлучающего модуля является жесткой и однообразной по дизайну, что снижает его эстетические и потребительские свойства.
Кроме того, нагревательный элемент выполнен на основе оловянно-сурмяно-свинцового сплава, заполняющего всю поверхность потолка, что обуславливает его высокую стоимость.
Известен пленочный электронагреватель с инфракрасным спектром излучения (см. Патент RU №2088074, кл. A01G 17/00, опубл. 27.08.1997), представляющий собой многослойные резисторы, расположенные между двумя специальными пластиковыми пленками. При использовании пленочного электронагревателя для обогрева помещения собирают несколько нагревателей, образуя нагревательную панель потолочную (стеновую, половую или иную). Панель закрепляют на потолке (стене, полу) клеем, гвоздями, шурупами и др. и облицовывают строительными или другими отделочными материалами, например древесностружечной или гипсовой плитой, общий электрический вывод панели снабжают либо электроразъемом, либо подключают к выключателю.
Недостатком известной конструкции является низкая надежность и качество монтажа, так как на предварительно нанесенной отопительной лучистой панели, закрепленной на потолке, стене, полу не предусмотрены места крепления отделочного материала, например к каркасу потолка, поэтому есть вероятность повреждения электровыводов и резистивного материала элементами крепления.
Известен гибкий электронагреватель (авт. свид. SU №377977, кл. Н05В 3/14, опубл. 01.01.1973), в котором в качестве токопроводящего материала использована углеграфитовая ткань, защищенная электроизоляционным слоем резины. Нагреватель вследствие гибкости удобен для использования, так как им можно облицовывать не только плоские поверхности, но и имеющие более сложный рельеф. Вместе с тем, углеграфитовая смесь плохо соединяется с резиновой оболочкой, что обуславливает наличие воздушных пузырей, существенно снижающих технические характеристики нагревателя. Ввод в углеграфитовую ткань серы для повышения прочности связи между тканью и резиновой оболочкой, с одной стороны, существенно удорожает производство нагревателя, так как необходима рафинированная сера, с другой стороны, положительный результат трудно достижим, так как сложно обеспечить гомогенный состав углеграфитовой ткани. Кроме того, присутствие серы и резиновый электроизоляционный слой отрицательно отражается на КПД нагревателя.
Известен плоский нагревательный элемент с теплоизлучением с одной поверхности (Патент JP№ 53-27496, кл. Н05В 3/14, опубл. 1978), который состоит из прозрачной нагревостойкой электроизоляционной пленки (тефлон, полиэфирная смола) с размещенным на ней зигзагообразного резистивного элемента из алюминиевой или оловянной фольги. Резистивный элемент облицован с «рабочей» стороны еще одной пленкой из синтетической прозрачной термостойкой смолы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (поливинилхлорид, полиамид), в свою очередь покрытой алюминиевой или стальной фольгой, которая выполняет роль экрана.
Нагреватель обладает хорошими теплоизлучающими свойствами, высоким КПД, так как потери энергии сведены к минимуму. Однако, недостатками нагревателя являются сложность конструкции, включающая отражающие экраны, применение которых увеличивает расходы на изготовление, усложняет технологию сборки и увеличивает массу нагревателя.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому, прототипом, является техническое решение «Электронагреватель» по свид. на полезную модель (RU №34234, кл. F24C 7/00, опубл. 27.11.2003), включающий основание, выполненное из строительной или облицовочной плитки из камня, на тыльной стороне которого установлены тонкослойный нагревательный элемент и защитное электроизоляционное ограждение, с тыльной стороны электронагреватель дополнительно снабжен теплоизоляционным элементом, по верх которого установлен отражательный элемент, а между основанием и теплоизляционным элементом установлен термочувствительный элемент, который подключен к электропитанию, а нагреватель снабжен средством для крепления его к стене, полу или потолку
К недостатку прототипа относится отсутствие несущего каркаса электронагревателя.
Задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции электронагревателя, обладающего прочностью, огнеупорностью, пожаробезопасностью.
Технический результат достигается тем, что электронагреватель, содержит тонкослойный нагревательный элемент, подключенный к электропитанию, теплоизоляционный элемент и средство для крепления электронагревателя к стене, полу или потолку, при этом электронагреватель содержит монолитно собранные слои, включающие внешнюю металлическую оболочку по всей поверхности электронагревателя, последовательно размещенные в ней теплоизолятор, предварительно изолированный гибкий неметаллический нагревательный элемент на основе углеродного резистива и стеклоткань.
Устройство поясняется фигурами, где на фиг.1 изображен общий вид электронагревателя, на фиг.2 - поперечный разрез электронагревателя.
Устройство состоит из внешней металлической оболочки 1, теплоизолятора 2, гибкого неметаллического нагревательного элемента 3, изготовленного на основе углеродного резистива, стеклоткани 4.
Гибкий неметаллический нагревательный элемент 3 представляет собой токопроводящий слой на основе углеродистой композиции, надежно запаянный между двумя слоями прочной лавсановой пленки. При подключении к электрической сети гибкий неметаллический греющий элемент 3 нагревается до температуры 70°С. При достижении инфракрасными лучами поверхности твердого тела, последние поглощают их, вследствие чего нагреваются. Далее поверхность начинает передавать тепло окружающему воздуху. Помещение постепенно наполняется теплым воздухом, при этом температура максимальна у поверхности пола. По мере достижения заданной температуру воздуха на высоте размещения терморегулятора (1-1,5 метра от пола), последний отключает электронагреватель.
Затем наступает период, в течение которого пол продолжает отдавать воздуху аккумулированное в нем тепло. Этот процесс занимает около 90% общего цикла. Как только поверхность пола не может обеспечить достаточное количество тепла, температура воздуха на уровне терморегулятора упадет на 1°С, система включится и начнет новый цикл. Происходит естественный природный принцип теплообмена. Это идеальный температурный режим для комфортной жизнедеятельности. Система работает около 5-10 минут в час, остальное время расходует накопленную энергию.
Функцию каркаса выполняет конструкция, представляющая собой монолитно собранные на термостойком клее слои: металлическая (например, алюминиевая) оболочка по всей поверхности, теплоизолятор, гибкий греющий элемент. Такая конструкция имеет следующие достоинства: прочность, огнеупорность, пожаробезопасность.
Наличие металлической оболочки позволяет экранировать электромагнитное излучение нагревательного элемента, а также заземлить электронагреватель, что повышает класс электробезопасности и исключает поражение человека от действия электрического тока.
Греющая поверхность электронагревателя, выполненная из тонкого металла, уменьшает его инерционность.
Технология сборки в вакуумном прессе исключает наличие воздушных полостей между греющим элементом и излучающей поверхностью, что дает равномерный нагрев по всей поверхности и исключает локальные перегревы.
Конструкция электронагревателя выполнена из легких материалов, что позволяет использовать ее в подвесных потолках без усиления подвесной системы. Одним из важнейших свойств нагревателя панельного потолочного кассетного является высокая долговечность: срок службы, при соблюдении технологии монтажа составляет 25 лет.