Система отопления здания

СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ
Полезная модель относится к теплотехнике, а именно, к системам отопления жилых зданий, преимущественно многоэтажных.
Известно устройство воздушного отопления 1, содержащее тепловоздушный генератор с огненной топкой и теплообменником и систему трубопроводов распределения нагретого воздуха. Последняя выполнена в виде циркуляционного воздуховода с эжектором и подключенными к воздуховоду подпотолочными воздухозаборниками .
При работе газожидкостной горелки теплогенератора порция нагретого воздуха выбрасывается через клапан-захлопку плоского вентиляционного теплообменника в циркуляционный воздуховод. Затем охлажденный воздух, перемешанный с-воздухом из потолочного воздухозаборника, засасывается эжектором на повторный нагрев в теплогенератор.
Недостатком известного устройства воздушного отопления является сложность конструкции.
Известна также система отопления помещения 2, снабженная двумя теплогенераторами, включенными в образованные теплоизлучающими элементами первый и второй контуры циркуляции с противоточным движением теплоносителя
Данное изобретение позволяет повысить равномерность температурного поля обогреваемого помещения и расширить диапазон управления обогревом рабочих зон за счет введения байпасных и обводных трубопроводов с регулирующими элементами.
Недостатком известной системы отопления также является сложность конструкции, обусловленная большим числом элементов двухконтурной схемы, соединенных трубопроводами, в т.ч. байпасными, и регулирующей арматуры Данная система отопления предназначена, преимущественно, для обогрева одноэтажных помещений.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является система воздушно-панельного отопления здания 3.
Известная система отопления содержит теплогенератор, связанные с ним подающий и обратный трубопроводы, и газоходы - плиты с полостями для прохода воздуха, образующими подающий и обратный каналы, сообщенные друг с другом Система снабжена предназначенными для местной регулировки температуры доМПК F24D 5/06, 15/00, 17/00
полнительными каналами, расположенными поэтажно, контактирующими противоположными стенками со стенками подающего и обратного каналов. Каждый дополнительный канал сообщен своим входом с подающим, а выходом - с обратным каналами. Все указанные каналы ориентированы вертикально и имеют прямоугольное поперечное сечение.
При работе системы отопления нагретый воздух движется вверх по подающему каналу, отдавая тепло через стенки канала (плиты) непосредственно потребителю. Охлажденный воздух, двигаясь вниз по обратному каналу, смешивается с охлажденным воздухом, поступающим из дополнительных каналов, и, отдавая остаточное тепло потребителю, поступает на вход теплогенератора.
К недостаткам ближайшего аналога 3 следует отнести:
-значительные массу и габариты стенок подающего и обратного каналов, обусловленные механизмом обогрева - конвекционным теплосъемом непосредственно с боковых стенок газоходов, являющихся частью стен обогреваемых помещений;
-невозможность передачи тепла в соседние помещения, разделенные перегородками.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение массы и габаритов системы отопления и расширение ее функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в системе отопления здания, преимущественно многоэтажного, содержащей теплогенератор, связанные с ним подающий и обратный трубопроводы, выход первого и вход второго из которых соединены соответственно с входом подающего и выходом обратного каналов, образованных стенками газоходов, расположенных вертикально и имеющих прямоугольное поперечное сечение, причем выход подающего канала сообщен с входом обратного канала, и средство для подвода тепла к потребителю, согласно полезной модели, средство для подвода тепла к потребителю выполнено в виде расположенных поэтажно тепловых труб, испарительные участки которых размещены в поперечных сечениях подающего и обратного каналов, имеющих общую стенку, а конденсационные участки - у потребителя.
Кроме того, испарительные участки тепловых труб выполнены с наружным оребрением.
Кроме того, на конденсационных участках тепловых труб могут быть закреплены теплоизлучающие пластины, имеющие тепловой контакт с наружной поверхностью тепловой трубы.
Конденсационный участок одной из тепловых труб может быть размещен в нижней части бойлера системы горячего водоснабжения, установленного, преимущественно, в чердачном помещении здания.
Выполнение в заявляемой системе отопления здания средства для подвода тепла к потребителю в виде тепловых труб с указанным выше размещением испарительных и конденсационных участков в совокупности с формой их конструктивного выполнения позволяет обеспечить существенное снижение массы и габаритов системы отопления, а также расширить ее функциональные возможности за счет возможности обогрева помещений, непосредственно не контактирующих со стенками подающего и обратного каналов для прохода горячего воздуха (продуктов сгорания газовоздушной смеси).
Полезная модель поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображена система отопления многоэтажного здания; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.
Система отопления содержит теплогенератор 1 и связанные с ним подающий 2 и обратный 3 трубопроводы. Выход подающего трубопровода 2 связан с входом подающего канала 4, который в верхней части здания связан с обратным каналом 5, сообщенным с обратным трубопроводом 3. Каналы 4 и 5 образованы стенками газоходов 6 и 7 соответственно, расположенных вертикально и имеющих прямоугольное поперечное сечение и общую стенку 8 (см. фиг. 2).
Средство для подвода тепла к потребителю выполнено в виде расположенных поэтажно тепловых труб (ТТ) 9, испарительные участки 10 которых размещены в поперечных сечениях подающего 4 и обратного 5 каналов. Конденсационные участки 11 ТТ 9 расположены у потребителя - в нагреваемых помещениях.
Для увеличения теплосъема испарительные участки 10 ТТ 9 выполнены с наружными оребрениями 12.
Конденсационные участки 11 ТТ 9 могут быть выполнены с наружными оребрениями 13 (см. фиг. 1 - два верхних этажа) или с теплоизлучающими пластинами 14 (фиг. 1 - нижний этаж), имеющими тепловой контакт с наружной поверхностью конденсационных участков 11 ТТ 9.
Конденсационный участок 11 одной из ТТ 9 размещен в нижней части бойлера 15 системы горячего водоснабжения здания, установленного в его чердачном помещении.
Система отопления здания работает следующим образом.
Нагретый в теплогенераторе 1 воздух (или горячие продукты сгорания - в случае выполнения теплогенератора 1 на основе газовой горелки) поступает в подающий трубопровод 2, а из него - в подающий канал 4. В верхней части многоэтажного здания поток горячего воздуха (или продуктов сгорания газовоздушной смеси) поворачивается и поступает на вход обратного канала 5, а затем через обратный трубопровод 3 - в теплогенератор 1.
При движении в каналах 4 и 5 горячий воздух, омывая наружные оребрения 12 испарительных участков 10 расположенных поэтажно ТТ 9, передает тепло от внешнего источника тепла (теплогенератор 1) к теплоносителю тепловой трубы 9. Жидкая фаза теплоносителя (например, воды, аммиака и т.п.), которой пропитан фитиль (внутреннее устройство ТТ 9 на чертежах не показано), при этом испаряется, а паровая фаза перемещается к конденсационному участку 11 ТТ 9, где конденсируется, отдавая тепловому стоку на этом участке ТТ 9 скрытую теплоту парообразования. Затем термодинамический цикл испарение-конденсация теплоносителя в ТТ 9 многократно повторяется в течение всего времени работы теплогенератора 1, благодаря чему осуществляется перенос тепла к потребителю, т.е. непосредственно в обогреваемые квартиры.
Поскольку оребрения 12 испарительных участков 10 ТТ 9 расположены в сечениях (по этажам) как подающего 4, так и обратного 5 каналов, то, несмотря на изменение температуры газовых потоков в каналах 4 и 5 по их высоте, обеспечивается одинаковый обогрев по всем этажам здания.
Так как тепловая труба является изотермической конструкцией (перепад температуры при длине корпуса ТТ 10 м составляет не более 1,5s С), а, кроме того, обладает исключительно малой тепловой инерцией (равномерный прогрев корпуса ТТ при ее длине 20 м достигается всего за 1 мин), ее использование в качестве средства для передачи тепла в предлагаемой системе отопления дает возможность одинакового обогрева по всем помещениям этажа здания. При этом наличие наружных оребрений 13 на конденсационных участках 11 ТТ 9 обеспечивает обогрев помещения за счет механизма конвективного теплообмена, а теплоизлучающих
пластин 14 - за счет лучистого теплообмена.
Размещение конденсационного участка 11 одной из ТТ 9 в нижней части бойлера 15 (см. правая часть фиг.1) позволяет исключить специальный источник тепла для системы горячего водоснабжения здания.
Источники информации .
1.Патент России № 2157486, МПК F24D 5/00, опубл. 2000г.
2.Авторское свидетельство СССР № 1688052, МПК F24D 5/00, опубл. 1991г.
3.Авторское свидетельство СССР № 1449776, МПК F24D 5/04, опубл. 1989г.
5Jfao j42.3r4