ОТОПИТЕЛЬНЫЙ РАДИАТОР ИЗ ПЛАСТМАССЫ

Полезная модель относится к области отопительной техники, в частности к отопительным радиаторам, применяемым в системах водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий.
Известен отопительный радиатор (заявка №2002114003, МПК F24H 3/00, опубл. 30.05.2002), содержащий трубу для теплоносителя с закрепленным на ней теплорассеивающими (теплообменными) элементами, выполненными в виде автономных, оребренных тепловых труб, работающих по замкнутому испарительно-конденсационному циклу, основания тепловых труб расположены внутри трубы для теплоносителя, а внутренняя область трубы для теплоносителя в месте закрепления теплорассеивающих элементов имеет оребрение и конструктивные элементы для создания вихревого потока теплоносителя.
Известен секционный радиатор (патент RU №2127854, МПК F24H 3/06, опубл. 20.03.1999), состоящий из секций, включающих вертикальные трубопроводы для прохода теплоносителя через секцию радиатора и горизонтальные трубопроводы для прохода теплоносителя между секциями радиатора, теплорассеивающий (теплообменный) элемент, выполненный заодно с указанными каналами из алюминиевого сплава методом литья под давлением и снабженный средствами для увеличения площади теплопередачи в виде ребер. Радиатор обладает низкой механической прочностью из-за использования литейных алюминиевых сплавов, при этом гидравлические удары, связанные с наполнением и сливом теплоносителя в отопительной системе при пуско-наладочных, ремонтных и сезонных регламентных работах, быстро выводят из строя отдельные элементы радиатора.
Известна секция радиатора для систем водяного центрального отопления (патент RU №2180423, МПК F24H 3/06, опубл. 10.03.2002), наиболее близкая к заявляемой полезной модели и принятая за прототип, включающая, трубопровод для прохода теплоносителя через секцию радиатора, два трубопровода для прохода теплоносителя между секциями радиатора, теплообменный элемент, выполненный из алюминиевого сплава со средствами для увеличения площади теплопередачи. Теплообменный элемент включает два основных ребра, расположенных симметрично относительно трубопровода для прохода теплоносителя через секцию радиатора в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения трубопроводов для прохода теплоносителя между секциями радиатора, два боковых ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер на краях указанных ребер и перпендикулярно к ним, два центральных ребра одинаковой высоты, расположенных с одной стороны относительно плоскости основных ребер параллельно друг другу и симметрично относительно продольной оси секции радиатора, при этом между боковыми и центральными ребрами, симметрично относительно продольной оси секции радиатора расположены три ряда шипов, причем высота и диаметр основания шипов, образующих ряд, расположенный ближе к продольной оси секции больше, чем у шипов, образующих ряд, расположенный дальше от продольной оси секции, а между упомянутыми центральными ребрами расположен центральный ряд шипов, причем высота всех шипов и центральных ребер не превышает верхнего края упомянутых боковых ребер. Радиатор не обеспечивает высокую интенсивность теплообмена и имеет большие габариты и сложную конструкцию.
Известен радиатор водяного отопления «ТЕРМАЛ» (ОАО Миасский машиностроительный завод http://www.mmz.ru/plain.php?pg=45&hmnu=2&ppl=10), являющийся одним из самых прочных радиаторов на рынке - его давление разрушения составляет 120 атмосфер, что позволяет гарантировать надежную работу прибора при рабочем давлении до 24 атмосфер. Радиатор ТЕРМАЛ производится из идеального конструкционного материала - алюминия, материала будущего не только для авиационно-космической техники, но и для большинства бытовых приборов и домашних строительных конструкций. Алюминиевый сплав обеспечивает радиатору безупречные технические характеристики: высокую теплоотдачу, низкую тепловую инерционность и наилучшую устойчивость к коррозии. Особенностью конструкции радиатора является то, что его секции изготовлены из прессованного коррозионностойкого алюминиевого профиля с «зеркальными» (в отличие от импортных литых радиаторов) внутренними стенками, что исключает осаждение на них грязевых отложений и заиливание радиатора. Алюминиевые радиаторы для систем отопления, состоят из профиля радиатора и коллектора, секции которого изготовлены из прессованного коррозионностойкого алюминиевого профиля с «зеркальными» внутренними стенками, что исключает осаждение на них грязевых отложений и заиливание радиатора.
Известны чугунные радиаторы отопления, или батареи отопления, (ОАО "Чебоксарскийагрегатныйзавод" (ЧАЗ) (http://www.tdchaz.ru/radiator/trex-kan.php), изготовленные из высококачественного чугуна. Двухканальные и трехканальные радиаторы отопления серии ЧМ2 и ЧМ3 соответствуют требованиям ИСО 9001. Они невосприимчивы к плохому качеству теплоносителя, мало подвергаются коррозии. Чугунные отопительные радиаторы современного дизайна с гладкой передней панелью вписываются в любой интерьер. Они гигиеничны, так как у них отсутствуют полости, в которых может скапливаться пыль. Отопительные радиаторы серии CHE.RAD отличаются экономичностью: потребляемый объем воды на 1 секцию в 1,5 раза меньше, чем у традиционных «гармошек», что существенно экономит энергию и средства, расходуемые на отопление.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и принятым за прототип является секционный алюминиевый радиатор фирмы Varmega (http://varmega.ru/aljuminiewevye_radiatory_otoplenija/), включающий коллекторы соответственно для подвода в радиатор и вывода теплоносителя из него, теплообменный элемент в виде ребер расположенных в плоскости, перпендикулярной плоскости проходящей через продольную ось вышеупомянутых коллекторов. Секционные алюминиевые радиаторы предназначены для использования в качестве отопительных приборов в системах водяного отопления в жилых, административных и общественных зданиях. Радиаторы могут устанавливаться как в автономных системах отопления, так и в системах центрального отопления с применением двухтрубных, однотрубных или лучевых схем монтажа. Благодаря высокой теплоотдаче секций радиаторы можно использовать в низкотемпературных системах отопления. Секции радиатора изготавливаются из высокопрочного алюминиевого сплава методом литья под давлением. Секции соединяются между собой при помощи стальных ниппелей, а герметичность в местах соединения секций обеспечивается уплотнительными прокладками. На секции наносится многослойное покрытие из эпоксидного полиэстера, выполненное методом катафореза и электростатического распыления порошковой краски в поле коронного разряда. Фасадная поверхность радиаторной сборки имеет три конвекционных «окошка», образованных за счет изгиба продольных ребер. Однако технология изготовления известных радиаторов для отопительных систем достаточно сложная, при этом их стоимость велика.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель заключается в повышении тепловой мощности радиатора, технологичности его изготовления.
Технический результат достигается тем, что в отопительном радиаторе из пластмассы, содержащем коллекторы соответственно для подвода в радиатор и вывода теплоносителя через него, теплообменный элемент в виде ребер, расположенных в плоскости перпендикулярной плоскости проходящей через продольную ось вышеупомянутых коллекторов, новым является то, что, в каждом ребре имеются внутренние каналы, верхнее и нижнее основания теплообменного элемента имеют соответственно решетки с отверстиями, сообщающими внутренние каналы ребер соответственно с коллекторами для подвода и вывода теплоносителя, выполненными в виде соответственно верхней и нижней крышек теплообменного элемента, боковые поверхности которых имеют соответственно отверстия для входа и выхода теплоносителя с трубной резьбой и шестигранником на внешней стороне отверстий, при этом верхняя и нижняя крышки имеют форму обтекаемой «односкатной крыши», отверстия для входа и выхода теплоносителя расположены на широкой части боковых стенок, при этом вершины верхней и нижней крышек расположены диаметрально противоположно.
Отверстия в решетках, расположены вдоль внутренних каналов ребер.
Ребра теплообменного элемента и внутренние каналы в них имеют прямоугольную форму.
Верхняя и нижняя крышки имеют форму обтекаемой «односкатной крыши», отверстия для входа и выхода теплоносителя расположены на широкой части боковых стенок, при этом вершины верхней и нижней крышек расположены диаметрально противоположно.
В качестве материала отопительного радиатора применяется полипропилен.
На фиг.1 - представлен общий вид радиатора.
На фиг.2 - решетка радиатора.
На фиг.3 - представлено соединение теплообменного элемента и крышек радиатора.
На фиг.4 - представлены элементы радиатора.
Отопительный радиатор из пластмассы включает: коллекторы соответственно для подвода в радиатор и вывода теплоносителя из него, выполненные в виде соответственно верхней 1 и нижней 2 крышек, боковые поверхности которых имеют соответственно отверстия 3 и 4 для входа и выхода теплоносителя с трубной резьбой и шестигранником на внешней стороне отверстий; теплообменный элемент в виде ребер 5 расположенных в плоскости, перпендикулярной плоскости проходящей через продольную ось коллекторов. В каждом ребре 5 имеются внутренние каналы по всей длине ребра, при этом ребра 5 теплообменного элемента и внутренние каналы в них имеют прямоугольную форму (фиг.1). Верхнее и нижнее основания теплообменного элемента имеют решетки 6 с отверстиями 7, расположенными вдоль внутренних каналов ребер 5. Внутренние каналы ребер 5 сообщены с полостями коллекторов образованных верхней 1 и нижней 2 крышками. Крышки 1 и 2 выполнены толстостенными и имеют прямоугольное основание, а их верхняя поверхность имеет форму обтекаемой «односкатной крыши», что позволяет потоку теплоносителя плавно разворачиваться внутри. Отверстия 3 и 4 для входа и выхода теплоносителя расположены в широкой части боковых стенок крышек 1 и 2, вершины которых расположены диаметрально противоположно, что также способствует плавному развороту потока внутри теплообменного элемента и, следовательно, увеличению теплоотдачи. В качестве материала отопительного радиатора применяется полипропилен, который имеет низкую стоимость, коррозионную активность и температуру плавления.
Работает радиатор следующим образом. Радиатор из полипропилена изготавливается на термопластавтоматах, работает по тому же принципу действия как алюминиевые и чугунные радиаторы. Горячий теплоноситель подается в коллектор, выполненный в виде крышки 1 через отверстие 3 (фиг.1). В полости крышки 1 поток разворачивается и распространяется на всю ширину теплообменного элемента, с помощью решетки 6 с отверстиями 7 поток теплоносителя разбивается по внутренним каналам ребер 5, проходит вниз и выходит из ребер 5 теплообменного элемента через нижнюю решетку 6 с отверстиями 7 в коллектор вывода теплоносителя, образованный нижней крышкой 2, соединяется в общий поток, разворачивается в полости нижней крышки 2 и выходит из радиатора через отверстие 4 с резьбой и штуцером.
Таким образом, в предлагаемом отопительном радиаторе повышение тепловой мощности достигается за счет применения множества каналов (порядка 35) в ребрах 5 теплообменного элемента, которые позволяют увеличить теплоотдачу и, кроме того повысить прочность радиатора, а также выполнение крышек. радиатора обтекаемой формы, в полостях которых теплоноситель разворачивается, что также способствует увеличению теплоотдачи.
Выполнение радиатора из полипропилена, который имеет низкую стоимость, коррозионную активность и температуру плавления, позволяет повысить технологичность изделия и снизить его стоимость, так как снижаются затраты на обработку.