УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ПОМЕЩЕНИЙ

Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к системам обогрева помещений и может быть использована в различных отопительных системах.
Известна локальная система отопления [Патент РФ №2305821, МПК F28D 15/02, з. 2005.10.24., опубл. 2007.09.10.], включающая герметическую нагревающую трубу с заливным патрубком, термостат, электрический нагревательный элемент, причем съемный электрический нагревательный элемент устанавливается на одном из концов дополнительной горизонтальной камеры, снабженной креплениями и расположенной под герметической нагревающей трубой, которая поворачивается на шарнире под различными углами в вертикальной и горизонтальной плоскостях и заполняется на треть жидким теплоносителем, соединенной с дополнительной горизонтальной камерой переходным патрубком, снабженным запорным элементом. Кроме того, в теплоноситель добавляют вещества или жидкости для снижения точки его кипения. Изобретение позволяет использовать локальную систему отопления на транспортных средствах, снижать расход электроэнергии, повысить надежность и уровень ремонтопригодности.
Известен нагревательный прибор систем отопления помещений [Патент РФ №2322643, МПК F24D 19/00, F24H 3/00, з. 2006.05.11., опубл. 2008.04.20.], содержащий полый, герметичный, вакуумированный корпус панельного радиатора, состоящий из двух профилированных стальных, сваренных между собой по периметру листов, образующих внутреннюю полость панели радиатора, залитую жидкостью - антифризом, и медную трубу, проходящую в нижней части этой полости. При прохождении горячего теплоносителя системы отопления через медную трубу панель радиатора результативно и равномерно нагревается.
Известен тепловыделяющий модуль [Патент РФ №3635 U1, МПК F24D 3/08, F24D3/10, з. 1994.03.22., опубл. 1997.02.16.], содержащий теплообменные трубы, снабженные ребрами, связанные с системой отопления, отличающийся тем, что теплообменные трубы конструктивно выполнены в виде термосифона (тепловых труб) с общим испарителем и разделительными вертикально расположенными конденсаторами, имеющими продольные ребра. Конструкция позволяет за счет развитой поверхности и высокой теплопроводности существенно повысить эффективность нагрева окружающего воздуха.
В качестве прототипа выбран второй вариант устройства для обогрева жилых и производственных помещений [Патент РФ №34236 U1, МПК F24H 3/00, з. 2003.06.27.,
опубл. 2003.11.27.], содержащего подсоединенный к магистральной отопительной системе трубопровод и связанные с ним два или более трубчатых тепловыделяющих элемента с развитой тепловыделяющей поверхностью (тепловые трубы). При этом трубопровод помещен через теплопроводящую прокладку в корпус, выполненный из двух отдельных устанавливаемых на трубопровод герметичных, предварительно вакуумированных, элементов, в которые вварены трубчатые воздухонагреватели, контактирующие с трубопроводом поверхности этих элементов имеют полуцилиндрическую форму, элементы снабжены приспособлением для подвижного механического соединения друг с другом при установке их на трубопроводе, при этом внутренняя поверхность каждого элемента, контактирующего с трубопроводом, покрыта слоем капиллярно-пористой структуры, заполненной теплоносителем в виде спиртоводной смеси.
Задачей полезной модели являлось создание устройства для обогрева помещений простого, надежного и экономичного в производстве, монтаже и эксплуатации.
Указанная задача решается устройством для обогрева помещений, содержащим подсоединенный к магистральной отопительной системе трубопровод и, по меньшей мере, один установленный на нем посредством подвижного механического соединения герметичный трубчатый тепловыделяющий элемент с развитой тепловыделяющей поверхностью, частично заполненный жидким теплоносителем, выполненный с возможностью вакуумирования, в котором, согласно предложения трубчатый тепловыделяющий элемент выполнен в виде бесшовной тонкостенной холоднотянутой трубы, с закрепленным на ее поверхности оребрением, и двух заглушек, из которых верхняя выполнена с закрываемым отверстием для вакуумирования, а нижняя - в виде скобы, охватывающей поверхность трубопровода, при этом подвижное механическое соединение выполнено в виде траверсы, вставленной в пазы на свободных концах скобы, и винтового упора для поджатия нижней заглушки к поверхности трубопровода.
Для активизации теплообмена между теплоносителем магистральной отопительной системы и стенкой трубопровода во внутренней полости трубопровода в месте установки трубчатого тепловыделяющего элемента может быть выполнен конструктивный элемент для создания вихревого потока.
Дополнительно устройство для обогрева помещений может содержать электронагреватель сухого типа, смонтированный в герметичном кожухе, размещенном выше трубопровода.
Заявленная полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. изображен продольный разрез устройства для обогрева помещений.
Устройство для обогрева помещений состоит из бесшовной тонкостенной
холоднотянутой трубы 1, например, стальной с закрепленным на ее поверхности оребрением (не показано), заглушенной с двух концов. Верхняя заглушка 2 имеет закрываемое отверстие для вакуумирования; нижняя заглушка 3 трубы 1 имеет форму скобы, обеспечивающей плотный контакт с трубопроводом 4 по максимальной площади. На свободных концах скобы заглушки 3 имеются пазы для крепления обогревателя к наружной поверхности коллекторной трубы без нарушения герметичности. Фиксация трубы 1 на трубопроводе 4 производится при помощи траверсы 7 с винтовым упором, которая вставляется в пазы на свободных концах скобы заглушки 3. Конструкция заглушки 3 и траверсы 7 обеспечивает плотный контакт трубы 1 с трубопроводом 4 по цилиндрической, как правило, поверхности и фиксацию трубы 1 относительно трубопровода в нужном положении.
Внутри трубопровода 4 установлен конструктивный элемент 5 для создания вихревого потока, представляющий собой заглушенную с одного конца трубку, на поверхности которой имеется ряд отверстий, направляющих поток теплоносителя магистральной отопительной системы на стенку коллекторной трубы. Во внутренней полости трубы 1 находится рабочая жидкость (например, вода), налитая до уровня на 5...7 мм над поверхностью заглушки 3. Внутренняя полость обогревателя вакуумируется.
Электронагреватель 6 сухого типа монтируется в герметичный кожух, который размещен выше трубопровода 4. Такое взаимное расположение электронагревателя 6 и трубопровода 4 приводит к тому, что при электронагреве передача тепла в магистральную отопительную систему минимальна.
Устройство работает следующим образом.
При подводе тепла от магистральной отопительной системы ввиду разрежения над поверхностью рабочей жидкости в трубе 1, начинается процесс кипения рабочей жидкости (участок испарения) и конденсации ее паров в верхней части (участок конденсации), при этом происходит передача тепла на стенки трубы 1 и соответственно в обогреваемое помещение.
При неработающей магистральной отопительной системе возможно включение электронагревателя 6 и работа устройства по указанному выше принципу.
Реализация устройства для обогрева помещений позволяет достичь следующего технического результата:
- Уменьшение расхода материалов и вес, так как давление внутри трубы 1 не превышает 1 атм и это позволяет изготовить корпус наиболее рациональной конструкции.
- Малое гидросопротивление (примерно в 2 раза меньше, чем в существующих конструкциях батарей) из-за отсутствия местных сопротивлений в трубе 1 и меньшей
длины циркуляции теплоносителя, что позволяет снизить мощность циркуляционных насосов в магистральной отопительной системе.
- Наличие внутри трубы 1 свободной полости (участок конденсации) приводит к тому, что даже при замерзании рабочей жидкости разрушение корпуса не происходит.
- Процесс теплопередачи начинается при достижении разности температур между окружающим воздухом и стенкой трубы 1 2÷3°С и продолжается после прекращения подачи тепла еще некоторое время за счет выделения скрытой теплоты парообразования
- Очень высокая устойчивость к засорению и к появлению воздушных пузырей.
- Равномерность нагрева поверхности трубы (разность температур между верхней и нижней точками поверхности не более 3°С)
- Наличие электронагревателя 6 позволяет совместить в одном устройстве функции батареи центрального отопления и электрического отопителя, что экономит место в помещении.
- Конструкция обогревателя модульная и монтаж дополнительных элементов или замена неисправных элементов может производится без нарушения герметичности магистральной отопительной системы в целом.