Устройство для подогрева пола

Полезная модель относится к системам отопления, и в частности, к системам, применяемым для подогрева пола.
Одной из проблем, которые возникают при эксплуатации замкнутых жидкостных систем отопления, является проблема температурного расширения теплоносителя и необходимости компенсации этого расширения, поскольку изменение объема и/или давления жидкого теплоносителя в системе отопления приводит к преждевременному износу и выходу из строя как отдельных элементов, так и всей отопительной системы в целом.
Известно много решений, позволяющих компенсировать давление в системах отопления.
Так известен секционный радиатор водяного отопления и компенсатор давления для него (варианты) (RU 2499203 C1, F24H 3/08, 20.11.2013), при этом компенсатор содержит глухую втулку с наружной резьбой и гнездом, открытым со стороны торца, смежного упомянутой наружной резьбе, а также газонаполненный элемент, выполненный в виде герметичной камеры в форме сильфона и закрепленный в гнезде с расположением гофрированных стенок параллельно оси глухой втулки.
Известное устройство, содержащее компенсатор давления, является конструктивно сложным, содержит много составных элементов, за счет чего возрастает риск разгерметизации и сложности при выполнении сервисных работ. Вследствие сложной сборки устройства, выполняемого из высокоточных деталей, для его производства требуются специальные точные станки и квалифицированные специалисты, что увеличивает себестоимость производства отопительных радиаторов.
Известны также компенсаторы гидравлического удара - кратковременного, резкого скачка давления в системе, заполненной жидкостью (демпферы, гидроаккумуляторы) (http://santeh-uslugi.ru/news/138/; 26.09.2014), выполненные в виде герметичного стального бака, оснащенного встроенным воздушным клапаном и эластичной мембраной. Данные компенсаторы позволяют забирать лишний объем жидкости из системы, что приводит к снижению давления в ней. По этому же принципу работают и расширительные баки (http://teplospec.com/montazh-remont/delaem-podbor-rasshiritelnogo-baka-dlya-otopleniya.html Copyright © 2016 teplospec.com), предназначенные для поглощения избыточного давления, возникающего в результате повышения температуры жидкого теплоносителя, которым чаще всего является обычная вода, в том числе в закрытых системах отопления.
Известные устройства поглощения избыточного давления ввиду их относительно больших габаритов не подходят для использования в устройствах для подогрева пола.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является жидкостная электрическая отопительная система (KR10-2007-0118060, F24D 13/04 F24D 13/00, 20.02.2008), состоящая из трубы, в которую определенным способом закачано жидкое теплопроводящее вещество и нагревательный элемент, а система поглощения избыточного внутреннего давления выполнена в виде многочисленных шариков, размещенных в трубе и регулирующих внутреннее давления на определенном необходимом уровне. При этом согласно изобретению шарики могут быть выполнены из силикона, пластмассы и резины. Известное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога.
К недостаткам данного устройства следует отнести его недостаточную технологичность в части конструкции системы поглощения избыточного внутреннего давления. Использование сыпучего материала, а именно многочисленных шариков в отопительной конструкции, состоящей из труб диаметром 16-20 мм, неудобно как при сборке устройства, на стадии его производства, так и при осуществлении сервисных работ, когда требуется извлечение системы поглощения из труб. Поскольку шарики распределяются по всей системе в хаотичном порядке, на практике очень сложно произвести замену материала. Кроме того, производство шариков из резины, силикона и пластмассы требует дополнительных трудозатрат. Следует также отметить, что использование в системе поглощения многочисленных шариков, засыпаемых в систему в произвольном количестве, не позволяет гарантировать компенсацию давления в необходимых пределах, вследствие невозможности точного расчета поглощения давления. Задачей настоящей полезной модели является повышение технологичности устройства для подогрева пола.
Технический результат выражается в повышении технологичности устройства для подогрева пола.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для подогрева пола, состоящем из герметично закрытой трубы, заполненной жидким теплопроводящим веществом с размещенным внутри нагревательным элементом и системой поглощения избыточного внутреннего давления, согласно заявляемой полезной модели компенсатор давления системы поглощения внутреннего давления выполнен в виде исчисляемого количества деталей из пенополимера с замкнуто-ячеистой структурой.
Совокупный объем всех деталей компенсатора давления может составлять 0,15-1% от объема трубы устройства.
Компенсатор давления может быть выполнен в виде одной детали, закрепленной в трубе.
Компенсатор давления может быть выполнен в виде одной детали, свободно размещенной в жидком теплопроводящем веществе, заполняющем трубу.
Компенсатор давления в устройстве для подогрева пола может быть выполнен с n-количеством деталей, закрепленных и/или свободно размещенных в жидком теплопроводящем веществе, заполняющем трубу.
Детали компенсатора давления в устройстве для подогрева пола могут быть выполнены в форме цилиндра.
Детали компенсатора давления в устройстве для подогрева пола могут быть выполнены в форме параллелепипеда.
Компенсатор давления в устройстве для подогрева пола может быть выполнен из пенополимера, выбранного из следующего ряда: пенополиэтилен, пенополиуретан, пенорезина, пенополипропилен, силикон.
Устройство для подогрева пола поясняется чертежом. На фигуре схематично показано устройство для подогрева пола в разрезе.
Устройство для подогрева пола содержит трубу 1, жидкое теплопроводящее вещество 2, нагревательный элемент 3, компенсатор давления 4, герметичные колпачки 5
Устройство для подогрева пола собирают следующим образом. Трубу 1, преимущественно выполненную из сшитого полиэтилена, или гофротрубы из нержавеющей стали или металлопластиковой трубы, длина которой определена в зависимости от площади пола, которая предусмотрена для обогрева, монтируют на полу. Закачивают в трубу 1 жидкое теплопроводящее вещество 2, в качестве которого может быть использована вода или водный раствор пропиленгликоля, или водный раствор ацетата калия или экосолом. Внутрь трубы помещают электронагревательный элемент 3 в виде электронагревательного провода, который может быть выполнен из сплавов манганина, константана, нихрома или фехраля, и компенсатор давления 4 (на чертеже показан компенсатор давления, выполненный в виде одной детали и закрепленный в трубе). При этом, в зависимости от длины трубы в устройстве для подогрева пола, в ней может быть размещено до 10 и более компенсаторов, с целью равномерного поглощения избыточного давления. Компенсатор давления может быть выполнен в форме цилиндра и/или параллелепипеда или другой формы, позволяющей точно рассчитать объем каждой детали. Оба конца трубы устройства закрывают герметичными колпачками 5.
Устройство для подогрева пола работает следующим образом.
Электронагревательный элемент 3 соединяют с источником электрического тока, с подсоединенным терморегулятором (на чертеже не показан). При подаче электрического тока электронагревательный элемент 3 нагревает жидкое теплопроводящее вещество 2 до заданной температуры. При нагревании жидкое теплопроводящее вещество 2 расширяется, что приводит к повышению давления в трубе 3. При этом, за счет того, что компенсатор давления выполнен из пенополимера с замкнуто-ячеистой структурой, он хорошо сжимается, освобождая объем для жидкости и, при этом снижается давление в трубе устройства. При падении давления до определенного значения, за счет упругости компенсатор давления восстанавливает свой объем до первоначального состояния.
Выполнение устройства для подогрева пола с компенсатором давления в виде исчисляемого количества деталей из пенополимера с замкнуто-ячеистой структурой позволяет повысить технологичность устройства для подогрева пола, которая заключается:
- в удобстве и снижении трудоемкости его производства, поскольку как изготовление компенсатора давления, так и его размещение в трубе устройства для подогрева пола требует значительно меньше времени и трудовых затрат, чем при использовании для целей поглощения давления многочисленных шариков, описанных в ближайшем аналоге;
- ремонтопригодности устройства для подогрева пола, когда требуется извлечение всех элементов устройства, которые содержаться в трубе и их повторного размещения, что при использовании многочисленных мелких шариков практически невозможно;
- в улучшении эксплуатационных качеств устройства, обусловленных снижением риска вывода устройства из строя при резком повышении давления в системе, что достигается за счет возможности точного расчета объема используемого в устройстве компенсатора давления, поскольку используемые для его изготовления материалы из группы пенополимера с замкнуто-ячеистой структурой, обладают известной степенью сжатия и упругости, а сам компенсатор выполнен в виде исчисляемого, и в каждом конкретном случае выполнения устройства, n-количества деталей, определяемого в зависимости от размерных параметров трубы устройства, физических свойств жидкого теплопроводящего вещества, закаченного в трубу и прочих условий.