ПАНЕЛЬ СБОРНОГО ТЕПЛОГО ВОДЯНОГО ПОЛА

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для обогрева помещений или других зданий путем аккумуляции энергии.
Известна теплообменная конструкция пола для регулирования температуры в помещениях (патент FR №2790819, опубл. 2001, JP 2895424, опубл. 2000, JP 3045135, опубл. 2001), содержащая металлическую теплорассеивающую решетку с уложенным на нее контуром в виде тепловых труб для циркуляции теплоносителя и покрытие в виде тепло излучающего листового материла с высоким коэффициентом теплопроводности.
Недостатком указанных аналогов является сложность управления системой конвективного теплообмена, в которой происходит обмен тепловой энергией между жидкостью и средой.
Известно устройство для обогрева помещения (патент РФ на полезную модель №106719, опубл. 20.07.2011 - отопительная система НЭСО), состоящее из бойлера, теплообменника-конденсатора,
взаимодействующего с системой обогрева помещений «теплый пол» на основе тепловых труб. Тепловые трубы уложены под небольшим углом и объединены малым водяным контуром. Внутри водяного контура циркулирует теплоноситель - вода или незамерзающая при относительно низких температурах жидкость - антифриз, который транспортирует тепло от котла к концам (выводам) погруженных в тепловой контур тепловых труб. Тепловые трубы равномерно распределяют тепло по всей длине. Монтаж пола осуществляют следующим образом. На слой полистирола укладывают теплоизоляционный слой из алюминиевой фольги. На теплоизоляционный слой укладывают водяной контур, затем к нему присоединяют тепловые трубы под углом 0,5-2°. Систему проверяют на герметичность, засыпают песком, затем наносят бетонную стяжку и укладывают напольное покрытие.
Недостатком указанного теплого пола является то, что пол изготавливают монолитным и многослойным. Изготовление теплого пола многослойным создает сложность и длительность сборки теплого пола.
Известен подогреваемый пол (патент РФ №2341627, опубл. 20.12.2008), содержащий установленное на грунт железобетонное основание, на которое уложен гидроизоляционный материал и последовательно - теплоизоляционный слой, металлическая сетка, трубчатые нагревательные элементы (тепловые трубы), расположенные зигзагообразно и прикрепленные к металлической сетке, армированная стяжка и элементы отделки пола (напольное покрытие). При этом он снабжен слоем песка, насыпанным на гидроизоляционный слой, а на слой песка установлены пенобетонные блоки.
Недостатком указанного теплого пола является то, что пол изготавливают монолитным и многослойным. Изготовление теплого пола многослойным создает сложность и длительность сборки теплого пола.
Известна панель сборного теплого водяного пола (сайт в Интернете http://ondol-tm.ru, доменное имя зарег. 01.07.2014, регистратор Regtime-ru), выбранная в качестве ближайшего аналога-прототипа и содержащая металлический кожух, в котором уложены зигзагообразно две пары тепловых труб, образующих каналы для движения водяного теплоносителя, теплоизолирующий слой в виде пенополиуретана. Тепловые трубы выполнены из полихлорвинила диаметром 10 мм. Предложенная панель обладает низким весом и позволяет быстро и качественно производить монтаж (демонтаж) сборных панелей в помещении. Преимущество такой панели также в том, что тепловые трубы размещены в каждой панели, что облегчает изготовление панели и повышает производительность ее сборки.
Недостатком такой панели теплого водяного пола является то, что тепловые трубы, изготовленные с большим количеством изгибов, и размещение их в металлическом кожухе является достаточно длительным и непроизводительным, что снижает скорость сборки панели и производительность монтажа всех панелей в помещении.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа, и позволяет надежно и быстро монтировать панели в помещении, повышая тем самым скорость и производительность монтажа панелей сборного теплого водяного пола.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является надежность и быстрота монтирования панели в помещении.
Технический результат достигается тем, что в панели сборного теплого водяного пола, содержащей металлический кожух, в котором установлены зигзагообразно две пары тепловых труб, размещенных в теплоизоляционном слое из пенополиуретана, новым является то, что в металлическом кожухе с двух противоположных сторон выполнены пазы, на которые жестко установлены заглушки Г-образной формы, на горизонтальной стороне которых выполнены два отверстия, через которые пропущены выводы тепловых труб, тепловые трубы размещены в кожухе с двумя радиусами изгиба при этом соотношение меньшего радиуса изгиба тепловых труб к большему радиусу изгиба равно r:R=1:(2-5), тепловые трубы жестко прикреплены к металлическому кожуху и выполнены из металлопластикового материала.
Кроме того, пазы в металлическом кожухе выполнены прямоугольной формы.
Кроме того, на одной из боковых сторон металлического кожуха выполнено отверстие для загрузки пенополиуретана.
Кроме того, тепловые трубы жестко прикреплены к металлическому кожуху с помощью металлизированного скотча.
Кроме того, тепловые трубы выполнены диаметром, равным 14-22 мм.
Кроме того, заглушки выполнены из металлического или пластикового материалов.
Изготовление металлического кожуха с пазами, размещенными с двух противоположных сторон металлического кожуха, позволяет надежно и быстро монтировать панели в помещении, повышая тем самым скорость и производительность монтажа панелей.
Установка в пазах металлического кожуха заглушек Г-образной формы, на горизонтальной стороне которых выполнены два отверстия для вывода концов тепловых труб, позволяет создать надежность крепления панелей между собой, что позволяет увеличить срок службы панели сборного теплого водяного пола.
Размещение тепловых труб в кожухе с двумя радиусами изгиба при отношении меньшего радиуса изгиба тепловых труб к большему радиусу изгиба, равным r:R=1:(2-5), позволяет рационально разместить их в панели, что повышает срок службы панели и снижает энергозатраты на подогрев воды.
Выполнение трубчатых нагревательных элементов из металлопластикового материала позволяет исключить кислородную проницаемость трубок, что повышает срок службы тепловых труб и тем самым панели сборного теплого водяного пола, а также позволяет повысить теплоотдачу тепловых труб и тем самым снизить энергозатраты на подогрев воды.
Прикрепление тепловых труб к металлическому кожуху с помощью металлизированного скотча позволяет увеличить теплоотдачу труб за счет образования пространства, не заполненного полиуретаном между тепловой трубой и металлизированным скотчем, и тем самым увеличить теплоотдачу панели. Кроме того, прикрепление тепловых труб к металлическому кожуху повышает скорость сборки панели, что приводит к повышению производительности процесса изготовления панелей для собранного теплового водного пола.
Проведенный заявителем поиск не обнаружил источники информации соответствующие всем отличительным признакам полезной модели, что соответствует условию «новизна».
На фиг. 1, 2, 3, 4 показана панель сборного теплого водяного пола, при этом на фиг. 1 показан вид панели сбоку, на фиг. 2 - разрез Α-A вид спереди, на фиг. 3 разрез В-В по горизонтали, на фиг. 4 - разрез по вертикали (укладка тепловых труб).
Панель выполнена из металлического кожуха 1 с пазами 2 на противоположных сторонах, с отверстием 3 в боковой стороне кожуха, заглушки 4 с отверстиями 5, из тепловых труб 6 с двумя радиусами изгиба г и R, из металлизированного скотча 7, из теплоизоляционного слоя 8 из пенополиуретана.
Промышленное применение заявленной панели подтверждает следующий пример сборки панели и монтажа теплого водяного пола с помощью панелей.
Сборку панели теплого водяного пола осуществляют следующим образом. Предварительно на металлическом листе, например, из оцинкованной стали (ГОСТ 14918-80) толщиной 0,6 мм, вырезают ножницами с двух противоположных сторон пазы 2 прямоугольной формы, затем лист с помощью станка изгибают в металлический кожух 1 в виде параллелепипеда с размерами 1680×840×23 мм (для приготовления большой панели) или 840×840×23 мм (для приготовления малой панели). На одной из сторон металлического кожуха 1 выполняют отверстие 3 для заполнения кожуха 1 теплоизоляционным слоем 8 из пенополиуретана. В металлическом кожухе 1 устанавливают зигзагообразно на расстоянии 150 мм две пары тепловых труб 6 из металлопластикового материала диаметром 16 мм (артикул РТЕ 07.016 по ГОСТ 52134-2003). Тепловые трубы 6 предварительно изгибают на станке с двумя радиусами изгиба при соотношении меньшего радиуса (75 мм) изгиба тепловых труб 6 к большему радиусу (225 мм) изгиба равного r:R=1:3. Тепловые трубы 6 по всей их длине жестко крепят металлизированным скотчем 7 (ГОСТ 28964-91) к днищу металлического кожуха 1 для исключения подвижности тепловых труб 6 в металлическом кожухе 1. Затем пазы 2 с двух противоположных сторон металлического кожуха 1 закрывают заглушками 4, которые устанавливают на пазы 2 и закрепляют с помощью изоляционной ленты или скотча. Заглушки 4 из металлического или пластикового материалов изготавливают Г-образной формы на горизонтальной стороне которых выполнены два отверстия, через которые пропущены выводы тепловых труб 6. Металлический кожух 1 с установленными тепловыми трубами 6 и заглушками 4 закрывают влагонепроницаемым материалом и укрытием, например фанерой, и начинают подавать через отверстие 3 в боковой поверхности металлического кожуха 1 компоненты для получения теплоизоляционного слоя 8 из пенополиуретана, получаемого в результате реакции полимеризации. В качестве пенополиуретана можно применять, например, полимерстоун-2-двухкомпонентный из двух составляющих основы и отвердителя в нужных пропорциях. В качестве основы используют, например вещества изоциановой группы, а в качестве отвердителя - соединения гидроксильных групп. В результате смешивания происходит процесс полимеризации, и полученный полимер имеет структуру и характеристику пенополиуретана. После затвердевания материал обладает хорошей эластичностью, высокой термоизоляцией, высокой механической прочностью на сжатие и растяжение и стойкостью к истиранию (ТУ 2257-012-65173993-2012 ООО «Адмирал», дата регистрации 12.09.2012). После полимеризации полиуретана и его затвердевания снимают укрытие с металлического кожуха 1. Получают панель для сборного теплого водяного пола двух размеров: 1680×840×23 мм (большая панель) или 840×840×23 мм (малая панель). Панели укладывают на пол без зазора, а выходящие из панелей тепловые трубы 6 соединяют между собой пресфитингами, которые обжимают ручным прессом для надежного соединения. Последовательно уложенные и соединенные панели образуют две параллельные магистрали, которые подключают к коллектору подачи и отвода теплоносителя - воды, который подключен к водонагревающему котлу любого типа. Подогретую воду с помощью циркуляционного насоса направляют от нагревательного котла к коллектору, откуда она поступает в панели. Две параллельные магистрали тепловых труб позволяют направить потоки теплоносителя навстречу друг другу, создавая равномерный прогрев всего помещения. Поверх панелей в качестве покрытия можно использовать линолеум, ламинат, керамическую плитку, паркет. Рекомендуемое давление в трубопроводной магистрали - 98 кПа, максимальное - 980 кПа, нагрузка на панель - 2940 кПа, вес большой панели -10 кг, малой - 5 кг, максимальная температура теплоносителя - 80°С, рабочая - 30-50°C, требуемая производительность насоса - 30-35 л/мин.
Таким образом, предложенная панель сборного теплого водяного пола позволяет надежно и быстро монтировать панели в помещении, повышая тем самым скорость и производительность монтажа панелей сборного теплого водяного пола.