Конвектор

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к конструкции конвекторов, работающих на электрической энергии, и может быть использована для отопления бытовых и производственных помещений.
Известны конструкции калориферов, в которых используются тепловые трубы с замкнутым испарительно-конденсационным контуром циркуляции (авт. свид. №611099, кл. F28D 15/00, опубл. 15.06.1978 г., Бюл. №22).
К недостаткам данной конструкции относятся низкая надежность и низкая интенсивность теплообмена.
Известна, принятая в качестве прототипа, конструкция полезной модели кл. F28D 15/02 №150747, содержащая корпус с закрепленными в нем вертикально расположенными, оребренными и снабженными электрическими нагревателями тепловыми трубами, а так же снабженная автоматическими переключателями мощности электронагревателей, вентилятором с электродвигателем и системой автоматического управления работой устройства. К недостаткам прототипа относятся высокая сложность и, соответственно, стоимость изготовления конструкции прототипа и пониженная, из-за этих недостатков, надежность работы при длительной эксплуатации.
Целью предложенной конструкции полезной модели является повышение эффективности работы конвектора с тепловыми трубами с замкнутым испарительно-конденсационным контуром циркуляции.
Поставленная цель достигается в конструкции конвектора, содержащей корпус с закрепленными в нем вертикально расположенными и оребренными и снабженными электрическими нагревателями тепловыми трубами, отличающийся тем, что тепловые трубы окружены сеткой, расположенной на расстоянии от их наружной поверхности, при котором температура сетки не превышает допустимую, а ячейки сетки выполнены с возможностью препятствования прямому контакту человека с наружной поверхностью тепловых труб.
Конструкция конвектора поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен схематический чертеж единичного модуля конвектора, а на фиг. 2 - конвектор, состоящий из нескольких единичных модулей.
Конвектор состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем тепловыми трубами 2, снабженными электрическими нагревателями 3 и ребрами 4, при этом тепловые трубы 2 окружены сеткой 5, и каждый нагреватель 3 имеет свой собственный выключатель 6, Пространство между стенками корпуса 1 и тепловыми трубами 2 заполнено материалом 7 с огнеупорными и теплоизоляционными свойствами, например, шамотом.
Предложенный конвектор работает следующим образом. Тепловые трубы 2, установленные в корпусе 1, заполняются водой на одну треть внутреннего объема. При включении электрических нагревателей 3 вода нагревается до температуры кипения и пар заполняет две трети внутреннего объема тепловых труб 2, конденсируясь на внутренней поверхности тепловых труб 2. За счет переноса тепла теплопроводностью осуществляется переход тепла на наружную поверхность тепловых труб 2, а передача тепла с наружной поверхности тепловых труб 2 в объем нагреваемого помещения осуществляется путем естественной конвекции и теплового излучения. Процесс теплопередачи реализуется при постоянной температуре кипения и конденсации водяного пара при давлении, определяемом интенсивностью подвода тепла к тепловым трубам 2 от электрических нагревателей 3. Например: при давлении 1 ат. Эта температура равна 100°С, при давлении 5 ат - 155°С, при давлении 10 ат - 200°С и при 15 ат - 235°С. По условиям безопасной эксплуатации температура наружной поверхности конвектора не должна превышать 90°С - поэтому тепловые трубы 2 окружены предохранительной сеткой 5 на расстоянии, при котором температура сетки снижается до допустимого уровня в 90°С, причем сетка 5 не позволяет человеку прикоснуться к наружной поверхности тепловых труб 2, имеющей температуру выше допустимой по условиям безопасной эксплуатации.
Ступенчатое регулирование тепловой мощности конвектора осуществляется использованием индивидуальных выключателей 6 тепловых труб 2. Наибольшая теплопроизводительность конвектора достигается включением в работу всех тепловых труб 2 по фиг. 2. Для снижения тепловой производительности индивидуальными выключателями 6 выводится из работы необходимое количество тепловых труб 2.
Большая по площади общая наружная поверхность тепловых труб 2 с продольными ребрами 4 и достаточно высокая температура наружной поверхности тепловых труб 2 позволяет осуществить интенсивную и мощную передачу тепла путем естественной конвекции и теплового излучения в объем нагреваемого помещения с возможностью ступенчатого регулирования тепловой производительности. При этом данная задача решается в предложенной конструкции конвектора без использования дополнительных средств для осуществления принудительной циркуляции нагреваемого воздуха (вентиляторов, нагнетателей), систем автоматического регулирования, что значительно упрощает конструкцию конвектора и делает ее более надежной в эксплуатации при сохранении высокой эффективности теплопередачи. Предложенные существенные отличия конструкции конвектора делают его более эффективным в использовании в сравнении с известными конструкциями конвекторов.