КОНВЕКТИВНЫЙ СЕКЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОРАДИАТОР ДЛЯ СТАЦИОНАРНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель предназначена для обогрева жилых зданий и промышленных малоэтажных сооружений при отсутствии систем централизованного отопления и может найти широкое применение в регионах с континентальным климатом, для которых характерны резкие перепады температур, а также для обогрева производственных и складских помещений, для которых регламентируется поддержание температур в определенных пределах.
Известен переносной конвективный секционный электрорадиатор марки «POLARIS», производства фирмы «Polaris Int.», 443-445, Хакней Роад, Лондон, Англия, который состоит из алюминиевых радиаторных секций и снабжен трубчатым электронагревательным элементом с термовыключателем, установленным в нижней части крайней радиаторной секции, радиатор заполнен маслом. Принцип обогрева состоит в нагревании теплопроводной среды, в частности масла, которая передает тепло от нагревательного элемента к алюминиевым стенкам радиатора (см. приложение).
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются радиаторные секции, заполненные теплопроводной средой, и трубчатый электронагревательный элемент с терморегулятором, расположенный в нижней части крайней радиаторной секции.
Недостатки прототипа:
1. Высокая потребляемая мощность до 2 квт.
2. Низкая теплоотдача (0,21 экм.) за счет слабо развитой поверхности нагрева в результате использования для выполнения радиаторных секций штампованных дюралюминиевых листов.
3. Достаточно высокая стоимость радиатора за счет использования в качестве теплопроводной среды дорогостоящего масла и трубчатых электронагревательных элементов импортного производства.
4. Низкая ремонтопригодность, поскольку не допускает возможности замены вышедших из строя трубчатого электронагревательного элемента или термовыключателя.
5. Низкая тепловая инерция электрорадиатора, обусловленная малой массой алюминиевых секций, не позволяет производить плавную регулировку температуры воздуха в помещении.
Сущность полезной модели заключается в том, что в конвективном секционном электрорадиаторе для стационарной установки, включающем радиаторные секции,
заполненные теплопроводной средой и трубчатый электронагревательный элемент с терморегулятором, расположенный в нижней части радиаторной секции, для достижения технического результата он снабжен отдельной радиаторной секцией и емкостью для обеспечения заданного уровня теплопроводной среды в электрорадиаторе, при этом отдельная радиаторная секция соединена с радиаторными секциями посредством переходных патрубков, трубчатый электронагревательный элемент установлен в нижней части отдельной радиаторной секции, емкость для обеспечения заданного уровня теплопроводной среды в электрорадиаторе установлена выше радиаторных секций и соединена трубой с крайней радиаторной секцией, а в качестве теплопроводной среды использована вода.
Техническим результатом полезной модели является повышение теплоотдачи электрорадиатора и обеспечение более плавного регулирования температуры воздуха в помещении при значительном снижении энергоемкости и стоимости. Кроме этого, конструктивное выполнение полезной модели обеспечивает ее ремонтопригодность и допускает замену вышедших из строя трубчатого электронагревательного элемента или термовыключателя.
Снабжение электрорадиатора емкостью для обеспечения заданного уровня теплопроводной среды позволяет использовать в качестве теплопроводной среды воду, как наиболее дешевый теплоноситель по сравнению с маслом. Это дало возможность изготавливать радиаторные секции из чугуна, что позволило увеличить поверхность нагрева, а, следовательно, увеличить теплоотдачу радиатора. Кроме того, изготовление электрорадиатора из чугуна и использование в качестве теплоносителя воды позволило добиться более плавного регулирования температуры воздуха в помещении за счет более высокой тепловой инерционности чугунного радиатора.
Преимущества заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом:
1. Снижается потребляемая мощность с 2 квт до 1,2 квт за счет использования в качестве теплопроводной среды воды, обладающей более высокими теплопроводными свойствами.
2. Увеличивается теплоотдача за счет более развитой поверхности нагрева до 0,35 экм и более.
3. Уменьшается стоимость электрорадиатора по сравнению с импортным аналогом за счет использования в качестве теплопроводной среды воды и отечественных комплектующих.
4. Если зарубежными аналогами не предусмотрен ремонт, то предложенная полезная модель радиатора предполагает достаточно простой ремонт за счет применения отечественных материалов.
5. Данная полезная модель позволяет производить более плавную регулировку температуры воздуха в помещении за счет большей тепловой инерции по сравнению с прототипом.
На чертеже представлена принципиальная схема электрорадиатора.
Конвективный секционный электрорадиатор для стационарной установки включает несколько радиаторных секций 1, выполненных из прочного теплопроводного материала, из серого чугуна по аналогии с обычной радиаторной батареей М-140. С одной торцевой стороны с радиаторными секциями 1 соединена отдельная радиаторная секция 2 посредством металлических трубчатых переходных патрубков 3, изготовленных из водо-газопроводной трубы диаметром 32 мм длиной 150 мм. Переходной патрубок 3 имеет резьбу на каждом из концов длиной 30 мм и две контргайки, которые фиксируют отдельную радиаторную секцию 2 относительно радиаторных секций 1.
В нижней части отдельной радиаторной секции 2 с торца установлен трубчатый электронагревательный элемент 4 с терморегулятором (терморегулятор на чертеже не показан). В верхней торцевой части отдельная радиаторная секция 2 заглушена ввернутой глухой радиаторной пробкой. В качестве теплопроводной среды в электрорадиаторе использована вода.
С другой торцевой стороны с крайней радиаторной секцией 1 соединена металлическая емкость 5 для обеспечения заданного уровня теплопроводной среды в электрорадиаторе, установленная выше радиаторных секций 1. Емкость 5 для обеспечения заданного уровня теплопроводной среды в электрорадиаторе выполнена в виде расширительного бачка, изготовленного из водо-газопроводной трубы Д-89 мм длиной 150 мм с двумя приваренными донышками из листового металла толщиной 3 мм., снабженного пробкой-гидрозатвором, имеющим сквозное отверстие диаметром 3 мм для поддержания атмосферного давления и конденсации водяных паров в электрорадиаторе. Пробка-гидрозатвор, установленная в верхнем донышке емкости 5, предназначена для заливки воды в электрорадиатор и для предотвращения создания избыточного давления в электрорадиаторе. Емкость 5 для обеспечения заданного уровня воды в электрорадиаторе соединена с радиаторными секциями 1 посредством изогнутой под углом 90° металлической трубки 6 диаметром 15 мм.
Электробезопасность электрорадиатора обеспечивается подключением его через трех проводную розетку, имеющую заземляющий проводник.
Работа осуществляется следующим образом.
Электрорадиатор устанавливается под оконными проемами стационарно. В электрорадиатор заливается вода через сквозное отверстие емкости 5 для обеспечения заданного уровня воды в электрорадиаторе до уровня минимальной отметки на
расширительном бачке (емкости 5). При включении трубчатого электронагревателя в работу происходит нагревание воды, которая используется в качестве теплопроводной среды во внутреннем объеме радиаторных секций 1. Терморегулятором трубчатого электронагревательного элемента 4 задается температура воды, являющейся теплоносителем. Создающееся при этом избыточное давление водяных паров через пробку-гидрозатвор емкости 5 для обеспечения заданного уровня воды в электрорадиаторе уходит в атмосферу. Пробка-гидрозатвор емкости 5 осуществляет при этом двоякую функцию, снимает избыточное давление и производит конденсацию водяных паров и возврат конденсата в виде воды обратно в расширительный бачок емкости 5 и далее во внутреннее пространство радиаторных секций 1. Таким образом, в электрорадиаторе поддерживается стабильность уровня теплопроводной среды. Терморегулятор производит поддержание температуры в электрорадиаторе на заданном уровне благодаря возможности плавного регулирования температуры за счет большего объема теплоносителя и большей тепловой инерционности заявляемого электрорадиатора.
Опытный образец изготовлен из комплектующих, выпускаемых отечественной промышленностью, в частности, из чугунного отопительного восьми секционного радиатора марки М-140 и электронагревателя трубчатого с термовыключателем для нагревания жидкостей, мощностью 1,2 кВт, напряжением 220В, выпускаемого 000 «Электромашина ТНП», г.Улан-Удэ, Республика Бурятия.
В настоящее время готовится промышленный выпуск предложенного электрорадиатора, получен сертификат соответствия.