CS226005B2 - Heat transferring system - Google Patents

Description

. Vyyniez se týká soustavy pro přenos .tepla, která sestává .z . trubek z plastické hmoty, uložených v médiu schopném tuhnutí nebo tvrdnutí,'jejichž poloha vůči podkladu.je fixována držáky. ,

Soustavy pro přenos tepla, konstruované tímto způsobem, jsou známé. . Takové soustavy, které se rovněž označují jako velkoploché soustavy pro . přenos tepla, se póuuívají například ve spojení s nízkoteplotním vytápěcím systémem, zejména s · ·topením vP°dlaze. U takových soustav pro přenos .tepla se obecně na podklad, například na hrubý beton, nanese tepelně tlumicí vrstva, na níž se upevňuj pomocí lišt z kovu nebo. podobných držáků trubky z plastické hmoty. Po upevnění trubek nebo nekonečné trubky z plastické hmoty v držácích, se trubky společně sdržáky úplně zakryjí potěrem, například cementovým potěrem, který se na ně nanese. Trubky se obecně vyrábějí z polypropylenu nebo polyethylenu s hladlým povrchem a . jsou na tepelně tlumicí vrstvě uloženy pomocí držákůve tvaru hadů, meandrů nebo spirál. Trubky, kterých se k tomuto účelu používá, mají až dosud kruhový průřez. «

Popsané soustavy pro přenos tepla maHí různé nevýhody. Během tuhnutí . nebo tvrdnutí potěru se mohou vytvooit mezi trubkou z plastické hmoty a potěrem vzduchové Štěrbiny, které podstatně zhorSují přestup tepla z trubky do potěru, což má za.následek značné zmenšení účinnooti topné soustavy. Tato nevýhoda je zvláště patrná u vytápěcích systémů, jako jsou nízkoteplotní vytápěcí systémy, které pracují s nízkou teplotou na přívodu a při Špatném přestupu tepla potřebuj vyšší topný výkon, to znamená vyšší přívodní ’ teplotu. ní vytápěcí systémy se často užívají ve spojení s tepelnými čerpadly, takže snížená účinnost se nedá vyrovnat zvýšenou topnou energií.

Vzduchové mezery a štěrbiny, vznike^ící mezi trubkami z plastické hmoty a mazaninou, snemožnují mimo to, tvarové a/nebo silové spojení mezi mazaniriou a trubkou, takže v důsledku různých součinitelů'tepelné roztažnooti eeaaniny a plastické hmoty trubek je při zapnutí a vypnutí vytápěcí soustavy a při regulačních pochodech možné opakované posouvání trubky vůči potěru, což průběhem doby může způsobit zničení trubek nebo trubky·

Účelem vynálezu je vytvořit soustavu pro přenos tepla tak, aby neměla uvedené nevýhody dosavadních zařízení·

Podstata vynálezu spočívá v tom, že trubky mají alespoň v převažujícím rozsahu oválný nebo eliptický průřez.

Eliptický nebo oválný průřez trubek z plastické .hmoty vede - k - tomu, že při provozu ' soustavy pro přenos tepla působí médium přenášející teplo a vedené trubkou tlakem na vnitřní stěnu trubek, což má za následek deformaci eliptického průřezu. Vntřní tlak média přenášejícího teplo, který vyvolává deformaci jliptického průřezu trubky, způsobuje tuto defdreaci zejména v té oblasti, trubky, která má největší poloměr křivooti, takže příslušná stěna trubky přiléhá hladce sHovým spojem na . protilehlou stěnu ztuhlého potěru. Poněvadž část trubky s veUýí poloměrem křivosti představuje největší část obvodu trubky, dochází k podstatnému zlepšení přenosu tepla mezi plastickou trubkou a potěrem. Přitom vzniká také silové spojení mezi potěrem a trubkami, které zabraňuje nekontrolovanému a dodatečnému posouvání trubky .v meaanině, jež je důsledkem rozdílných миИпШИ. tepelné roztažnooti eazaniny a plastické hmoty během vytápění. Ještě- spoochlivěji lze přemísťování trubek z plastické hmty zabránit pomocí přídavných žeber, která jsou umístěna po délce trubek ve vzájemném - odstupu.

U.ožení trubek v eazanině takovým způsobem, že velká osa průřezu trubky je kolmé k podkladu, usnadňuje ohýbání trubek při pokládání před nanesením potěru. Umístění trubek s . velkou osou přůřezu rovnoběžnou k podkladu může mít naopak účelně za následek zmenšení stavební výšky a výšky horní části celé soustavy pro - přenos tepla. V důsledku zlepšeného přenosu tepla mezi plastickou hmotou trubky a potěrem se zvyšuje účinnost, což znamená že na rozdíl od známého vytápění v podlaze pomooí plastických trubek kruhového průřezu se dosáhne konstantní povrchové teploty podlahy při nízké vstupní teplotě. Kromě toho se dosáhne steá^oměráé povrchové teploty potěru a podlahové krytiny, která ' je na něm položena, a to zejména v tom případě, když jsou trubky uloženy v těsné blízkosti tepelně tlumicí vrstvy.·

Poožití stojaté oválné trubky má - následnicí výhodu: Tlak topného m^é^ia na vnitřní stěny trubky má za následek, že v oblasti obou vrcholů se průměr trubky zeenní a eezi trubkou a potěrem se vytvoří vzduchová štěrbina, zatímco - v oblasti trubky . s - vellýe poloměrem křivosti se znemožní vznik vzduchových Mier tíe, že se trubka na průměru zvětší. Tím se dosáhne lepšího a stejnoeěrnájšílo vyzařování tepla a lepšího přestupu tepla íízí potěrem a plochami trubky s velkým poloměrem křivooti, což vede v této oblasti, k vyšší povrchové teplotě, zatímco vyzařování tepla na vrcholech trubky seěree nahoru a dolů se vlivee vzniklých vzduchových štěrbin zmj^áe^je, což má za následek zmenšení teploty na povrchu podlahy v oblasti vrcholů trubky; v toeto eístě by byla jinak velice vysoká povrchová teplota.

- Velkoplochá soustava pro přenos tepla, vytvořená podle vynálezu, je obzvláště vhodná pro - vytápění v podleze, a to pro tak zvané nízkoteplotní vytápění v podlaze, které pracuje s nižší vstupní teplotou ve spojení s obvyklou topnou soustavou nebo s tepelTými čerpadly.

Vynález bude vysvětlen na několika příkladech v souvislosti s výkresy, kde na obr. i je svislý řez soustavou pro přenos tepla podle vynálezu, na obr. 2 je svislý řez obměněným provedením soustavy, obr. 3 ukazuje sihjeetiiky úsek trubky v oblasti ohybu, na obr. 4 je po№ed na - řez vedený rovinou IV-IVna obr. 3, - na obr. - 5 je půdorys části položené trubky s držáky na obr. 6 je výhodné provedení trubky a obr. 7 je řez trubkou z obr. 6 vedený rovinou VII-VII.

V následujícím textu bude popsán v souvislosti s obr. 1 a 2 základní typ vytvoření soustavy pro přenos tepla, které se používá pro vytápění v podlaze. Na podkladu 1, například na hrubém betonu, je uložena tepelně tlumicí vrstva 2 z libovolného tepelně tlumicího materiálu, například ze styroporu. Na tepelně tlumicí vrstvu se uloží do předem stanoveného obrazce a v určitých vzdálenostech upevňovací lišty J, které jsou například z kovu a slouží к uchycení držáků 4. Držáky 4. mohou mít libovolný tvar a jejich účelem je upevniv trubky £ ^z plastické hmoty před nanesením potěru 6. Trubky £ jsou přitom s výhodou sevřeny v držácích 4, takže mají před nanesením potěru 6 například tvar znázorněný na obr. 5. Obr. 5 přitom ukazuje pouze příklad možného uložení trubek které mohou v případě potřeby sestávat buS z jednotlivých úseků, nebo naopak z nekonečné trubky. I uspořádání držáků £ představuje pouze příklad. Po nanesení potěru 6 a jeho ztvrdnutí se na jeho povrch položí libovolná krytina I· Toto uspořádání soustavy pro přenos tepla je známé.

V provedení podle obr. 1 jsou trubky % s eliptickým průřezem zasazeny do držáků 4, tak, že větší osa průřezu trubky £ je kolmá к povrchu podkladu 1, to znamená kolmá к roviriě, na níž jsou trubky ž uloženy. V důsledku toho probíhají trubky 5 svou rovnou částí, označenou na obr. 5.písmenem A, na tepelně tlumicí vrstvě 2 tak, že delší osa průřezu trubky 2 je neustále kolmá к podkladu £. I v ohnuté části В probíhá velká osa přůřezu trubky £ kolmo к podkladu £. Při tomto uložení trubek £ je zřejmě ohýbání ohnuté části В v důsledku toho, že velká osa elipsy je kolmá к podkladu 1, podstatně usnadněno oproti běžnému ukládání trubek s kruhovým průřezem. Zatímco dosud se musely trubky kruhového průřezu za účelem pókládání do obrazce podle obr. 5 zahřívat, například průtokem horké vody, aby se mohly ohnout, lze při ukládání podle obr. 1 eliptickou trubku 2 položit buň úplně bez zahřátí, nebo jenom s mírným oteplením.

Obr. 2 ukazuje provedení soustavy pro přenos tepla, které je obměněné oproti obr. 1 a odpovídá obrazci na obr. 5. V rovné části A trubky leží velká osa půůřezu trubky £ v podstatě rovnoběžně s podkladem £, zatímco v ohnuté části В je trubka % ohnuta tak, že ve vrcholu ohnuté části В je velká osa kolmá к podkladu £. V důsledku toho vzniká zúžení které je na obr. 5 patrné na vrcholu S trubky

Obr. 3 ukazuje schematicky část eliptické trubky £ pro provedení podle obr. 2, a obr. 4 znázorňuje řez touto trubkou 2 pohledů od vrcholu S podél roviny IV-IV na obr. 3.

Držáky 4., znázorněné na obr. 1 a 2 a sloužící к upevnění jednotlivých úseků trubky 2 na lištách 2, svírají trubku 2 svými rameny 4a. 4 b a svou základnou 4c ji přidržují a podpírají. Držáky £ jsou zvoleny pouze jako příklad а к uchycení trubky 2 lze použít jakýchkoli jiných držáků odlišného tvaru. V provedení podle obr. 1 mají držáky £ menší šířku, poněvadž trubka £ leží svou velkou osou kolmo к podkladu £, zatímco na obr. 2 jsou znázorněny držáky £ s podtatně větší šířkou. Je zřejmé, že držáky £ nemají po nanesení a ztvrdnutí potěru 6 další funkci a slouží tedy pouze před nanesením potěru к upevnění trubky nebo trubek í na tepelně tlumicí vrstvě 2.

Při uložení optické eliptické trubky % velkou osou rovnoběžně s podkladem £, jak ukazuje obr. 2, lze zřejmě zmenšit podstatně stavební výšku celého topného systému, a tedy i potěru 6, a to o rozdíl mezi délkou dlouhé a krátké osy eliptického průřezu trubky Pokud se tedy žádá malá stavební výška, dává se přednost provedení podle obr. 2.

Obr. 6 a 7 ukazují další provedení trubky 5· Trubka i obíhající kroužky nebo žebra 8, které jsou rozloženy v určitých odstupech po jejich délce a tvoří s ní s výhodou jediné těleso. Při úpravě takových žeber 8 vzniká přídbvné tvarové, spojení mezi trubkou £ a naneseným potěrem 6 po jeho ztvrdnutí, takže se zabrání zejména nekontrolovatelnému roztahování trubky 2. vůči potěru 6.

Konce trubek mohou s výhodou přecházet do kruhového průřezu nebo mohou být po uložení do držáků £ vytvarovány pomocí vhodných nástrojů do kruhového průřezu, aby se usnadnilo připojení trubek 2 ^k rozdělovačům a ostatním částem topného systému.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Soustava'pro přenos tepla, zejména topení v podlaze, která sestává z trubek z plastické hmoty, jež jsou uloženy v médiu schopném ztuhnutí nebo ztvrdnutí - a jejichž poloha vůči podkladu je fixována držáky, vyznačená tím, že trubky (5) mají alespoň v převažujícím rozsahu oválný nbbo eliptický průřez.

   3« Soustava podle bodu 1, vyznačená tím, že velká - osa eliptCckého průřezu trubky (5) je kolmá k ploše podkladu (1).

   3« Soustava podle bodu 1, vyznačený tím, že velká osa eliptCkkého průřezu trubky (5) i· rovnobéžná s plochou podkladu (1).

   4. Soustava podle bodu 1, vyznačená tím, že každá trubka (5) má alespoň jednu ohnutou část (B), ve které je velká osa kolmá k ploše podkladu (1), a alespoň jednu rovnou část (A), ve které leží velká osa průřezu rovnoběžné s plochou podkladu (1).

   5. Soustava podle bodu 1 nebo 4, vyznačená tím, že v obleslti ohnutých částí (B) trubky (5) leží velká osa kolmo k ploše podkladu (Dav oblasti převážně rovných částí (A) trubek (5) je velká osa rovnoběžná s plochou podkladu (D.

   6. Soustava podle jednoho z bodů 1 aa 5, vyznačená tím, že trubky (5) jsou tvořeny nekonečnou trubkou.

   7. Soustava podle jednoho z bodů 1 až 6, vyznačená Ш , že na konci mmjí trubky (5) přechod 'do kruhového průřezu. ·

   Θ. Soustava podle jednoho z bodů 1 aa 7, vyznačená ^т, že trubky (5) jsou opatřeny na obvodu kroužky nebo žebry (8), která jsou uložena s mmaerami za sebou. ’

   9. Soustava podle bodu 8, vyznačená tím, že kroužky nebo žebra (8) jsou přímo vytvarována na trubkách (5).
2. 2 výkresy '