EA028000B1

EA028000B1 - Способ управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор и радиатор для осуществления этого способа

Info

Publication number: EA028000B1
Application number: EA201491626A
Authority: EA
Inventors: Томаш Хрдличка
Original assignee: КОРАДО, а.с.
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2017-09-29
Also published as: TR201903351T4; EP2880369A1; EP2880369B1; WO2014019557A1; HUE043277T2; CZ307673B6; CZ2012522A3; EA201491626A1; UA114720C2; PL2880369T3; RS58593B1; DK2880369T3

Abstract

Способ управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор, в частности через блок нагревательных пластин, с входным патрубком (2) и выходным патрубком (3) для теплоносителя, с первой пропускающей теплоноситель нагревательной пластиной (4), направленной в отапливаемое помещение/пространство, и по меньшей мере с одной нагревательной пластиной (5), расположенной за указанной пластиной, предназначенной для снижения потока теплоносителя, в частности для снижения его теплоотдачи, отличающийся тем, что теплоноситель, подаваемый через общий входной патрубок (2), распределяется без ограничений в отдельных нагревательных пластинах (4, 5), а затем теплоноситель возвращается через отдельные выходные потоки, выборочно объединяемые в одном выходном потоке и выходящие через выходной патрубок (3).

Description

Изобретение относится к способу управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор, в частности через блок нагревательных пластин с входным патрубком и впускной арматурой теплоносителя, где первая пропускающая теплоноситель нагревательная пластина направлена в отапливаемое помещение/пространство, и по меньшей мере одна нагревательная пластина, расположенная за указанной первой пластиной, предназначена для уменьшения потока теплоносителя для ограничения или управления теплоотдачей, а также к многорядному радиатору для обеспечения управляемого потока теплоносителя, в частности, по пп. 1 и 2 формулы изобретения.

Предшествующий уровень техники

На сегодняшний день радиаторы, в частности блоки нагревательных пластин, изготавливают в виде одно- или многорядных блоков, внутри которых обеспечивают пространство для потока теплоносителя, которым обычно является вода. Теплоноситель подается в отдельные нагревательные пластины из входного патрубка через приточные отверстия и втекает всегда симметрично в каждую из нагревательных пластин, т.е. с одинаковым количеством во всех нагревательных пластинах, или несимметрично, обычно предпочтительно в первую из нагревательных пластин, направленную в отапливаемое помещение, с помощью системы распределения потока, например разных перегородок, но при этом управлять соотношением потоков, распределяемых по отдельным нагревательным пластинам, или закрыть соответствующий входной патрубок и т.д. невозможно. Более того, внутренние пространства нагревательных пластин или других аналогичных радиаторов всегда гидравлически соединены друг с другом, так что управлять потоком теплоносителя через одну нагревательную пластину, не влияя на поток теплоносителя через вторую или последующую нагревательную пластину известных гидравлически соединенных друг с другом многорядных отопительных радиаторов, невозможно.

Один пример подхода, согласно которому предпочитают более высокую теплоотдачу передней нагревательной пластины многорядного отопительного радиатора, направленной в отапливаемое помещение, известен из опубликованной заявки на патент (ΟΖ РУ 1998-2158), согласно которому в соответствующем двухрядном или многорядном отопительном радиаторе предпочтительно выполняют один входной патрубок, соединенный только с передней нагревательной пластиной, направленной в отапливаемое помещение. Теплоноситель, протекающий через этот входной патрубок, распределяется вдоль верхнего края передней нагревательной пластины и по подводящим каналам с соответствующими размерами, расположенными перпендикулярно этому краю и предпочтительно на одинаковом расстоянии друг от друга в передней области, направленной в отапливаемое помещение. Независимо от того, работает ли радиатор при полной или частичной нагрузке, теплоноситель, таким образом, главным образом подается в переднюю нагревательную пластину, а затем в остальные нагревательные пластины многорядного отопительного радиатора. Соответственно, передняя пластина радиатора будет теплее, тем самым создавая более приятное ощущение при касании по сравнению с существующими системами. Предпочтительно такой преимущественный эффект усиливается за счет того, что передняя сторона нагревательной пластины характеризуется более высоким коэффициентом тепловыделения.

Для облегчения потока теплоносителя от передней нагревательной пластины в по меньшей мере одну нагревательную пластину или аналогичный элемент, расположенный за ней, в системе предоставлена по меньшей мере одна соединительная трубка или, возможно, выпускной патрубок, и указанный элемент предпочтительно расположен в области нижнего переднего угла нагревательной пластины радиатора, откуда далее охлажденный теплоноситель протекает в нижнюю часть второй нагревательной пластины, расположенной за ней, или, возможно, в следующую пластину многорядного отопительного радиатора. В этой второй нагревательной пластине теплоноситель сначала подается вверх к верхнему продольному краю второй или, возможно, следующей нагревательной пластины, где жидкость снова направляется через предоставленный верхний распределительный канал, а затем она через перпендикулярно прикрепленные проточные каналы подается в область второго нижнего угла посредством подсоединенного выходного патрубка. Однако предполагается, что теплоноситель передает большую часть своего тепла указанной передней нагревательной пластине, поступая при этом во вторую или следующие нагревательные пластины уже частично охлажденным, обеспечивая таким образом пониженную теплоотдачу.

Очевидным недостатком такой компоновки является то, что регулированием пониженной теплоотдачи второй или следующих нагревательных пластин радиатора многорядной отопительной установки, невозможно управлять. Другой недостаток такого решения заключается в том, что по сравнению со стандартными решениями многорядных отопительных радиаторов, в которых горячий теплоноситель одинаково протекает во всех нагревательных пластинах, которые должны охлаждаться, теплопроизводительность всего отопительного пластинчатого радиатора в целом меньше, поскольку горячий теплоноситель втекает сначала в переднюю нагревательную пластину, тогда как во вторую и в следующие нагревательные пластины подается уже охлажденный теплоноситель, тем самым снижая теплоотдачу второй и, возможно, следующих нагревательных пластин.

Сущность изобретения

- 1 028000

Целью настоящего изобретения является усовершенствование способа управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор, особенно через отопительный пластинчатый радиатор, содержащий входной и выходной патрубки теплоносителя, с первой пропускающей теплоноситель нагревательной пластиной, направленной в отапливаемое помещение/пространство, и с по меньшей мере одной следующей нагревательной пластиной, расположенной в ряд за ней и предназначенной для уменьшения потока теплоносителя для сокращения или управления тепловой мощностью, где поставленная задача достигается с помощью изобретения, которое отличается тем, что теплоноситель, подаваемый через общий входной патрубок, свободно распределяется по отдельным нагревательным пластинам, а затем жидкость возвращается через отдельные сливные соединители для выборочного объединения в один выходной поток, выходящий через выходной патрубок.

Способ управления потоком теплоносителя согласно настоящему изобретению обеспечивает преимущество, которое заключается в том, что отношение отдельных выходных потоков теплоносителя от отдельных нагревательных пластин можно менять путем выборочного объединения в диапазоне от 0 до 100%, или наоборот.

Кроме того, преимущественным оказывается то, что выходные потоки рециркулирующего теплоносителя от всех нагревательных пластин могут быть полностью перекрыты посредством указанного выборочного объединения.

С учетом внешних условий, преобладающих в отапливаемых помещениях, а также количества тепловой энергии в отопительной системе, особенно преимущественным является то, что выборочное объединение выходного потока рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин может быть установлено с заданным отношением, или что выборочное объединение выходных потоков рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин может быть установлено отдельно или посредством управления с помощью переменного отношения.

Согласно изобретению преимущественным является то, что способ управления потоком можно осуществлять без использования специальных средств для любого известного многорядного радиатора, который состоит по меньшей мере из двух рядов нагревательных секций, расположенных друг за другом, в частности, нагревательных пластин, оснащенных верхними распределительными каналами и нижними сборными каналами, соединенными друг с другом системой вертикальных каналов, и распределительными каналами в каждом углу, которые соединены друг с другом арматурой подачи, которая является глухой, кроме одной впускной арматуры на входном патрубке, при этом арматура подачи общего выходного патрубка оснащена центральной разделительной перегородкой для разделения и направления отдельных выходных потоков рециркулирующего теплоносителя из отдельных нагревательных пластин во взаимно разделенные каналы дополнительного корпуса устройств выборочного объединения выходных потоков в общий выходной патрубок.

Принцип действия устройства выборочного объединения преимущественно основан на принципе дросселирования потока, и при этом достаточно расположения дросселирующих или закрывающих устройств для ручного или механического управляемого изменения гидравлического сопротивления вокруг по меньшей мере одного из взаимно разделенных каналов корпуса устройства выборочного объединения.

Конструкция многорядного радиатора согласно изобретению не ограничивает обычное оборудование такого радиатора, например, центральный управляющий клапан расположен последовательно с входным патрубком и впускной арматурой для распределения теплоносителя по всем нагревательным пластинам и т.д.

Подробное описание графических материалов

Другие преимущества и эффекты изобретения станут понятными из прилагаемых графических материалов, на которых:

на фиг. 1 схематически показан двухрядный радиатор с входным потоком теплоносителя из впускной арматуры в систему радиатора и отдельным потоком теплоносителя, протекающим между не соединенными гидравлически друг с другом отдельными пластинами радиатора, и их разделенный выходной поток через выпускную арматуру во взаимно разделенные каналы устройства выборочного объединения на выходном патрубке;

на фиг. 2 схематически показана конструкция разделительной перегородки в выпускной арматуре, иллюстрирующая непрерывное разделение выходных потоков теплоносителя в корпусе устройства выборочного объединения (выделено штриховкой) в запирающей арматуре перед выходным патрубком;

на фиг. 3 показан горизонтальный разрез двухрядного радиатора, выполненный от верхних распределительных каналов с впускной арматурой (слева) и нижних распределительных каналов с выпускной арматурой (справа), оснащенный разделительной перегородкой для разделения отдельных выходных потоков рециркулирующего теплоносителя из отдельных нагревательных пластин или их групп во взаимно разделенные каналы дополнительного корпуса устройства выборочного объединения выходных потоков указанных отдельных выходных потоков;

на фиг. 4 показано поперечное сечение глухого выпускного отверстия или выпускной арматуры, в случае применения;

- 2 028000 на фиг. 5 схематически показан многорядный радиатор, иллюстрирующий входной поток теплоносителя от впускной арматуры системы радиатора, с входным потоком теплоносителя, направленным к другим нагревательным пластинам посредством пропускающих теплоноситель распорных труб, причем некоторые из них могут быть глухими, и т.д., на фиг. 6 схематически показан двухрядный радиатор, иллюстрирующий входной поток теплоносителя от впускной арматуры в систему радиатора и отдельные потоки теплоносителя между не соединенными взаимно и гидравлически нагревательными пластинами, и их взаимно разделенный выходной поток через выпускную арматуру во взаимно разделенные каналы устройства выборочного объединения на выходном патрубке, причем выборочным объединением выходных потоков рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин можно управлять в соответствии с заданным переменным отношением, требуемым пользователем, или автоматически в зависимости от внешней температуры или других условий с помощью исполнительного механизма с соответствующим датчиком или терморегулирующей головкой;

на фиг. 7 схематически показан двухрядный радиатор, иллюстрирующий входной поток теплоносителя с обратной цепью элементов входного потока и выходного потока теплоносителя, через которые теплоноситель выборочно распределяется устройством выборочного разделения, установленным во впускной арматуре, оснащенной с этой целью разделительной перегородкой, а выпускная арматура, которая соединяет каждый отдельный выходной поток от нагревательных пластин, соединена с выпускным отверстием к выходному патрубку через запорную арматуру;

на фиг. 7а показан увеличенный схематический вид последовательного соединения корпусов устройства объединения/разделения с управляющим клапаном на входном патрубке;

на фиг. 8 схематически показан двухрядный отопительный радиатор, к которому снизу подсоединена нагревательная система посредством обычной группы клапанов, иллюстрирующий протекание входного потока теплоносителя во впускную арматуру и факультативно устанавливаемый корпус устройства объединения/разделения;

на фиг. 9 показано продольное сечение иллюстративной конструкции простого двухканального разделителя с дроссельной заслонкой, соединенной с выпускной арматурой с разделительной перегородкой; на фиг. 10 показано поперечное сечение корпуса устройства разделения, выполненное параллельно дроссельной заслонке.

Примеры осуществления способа управления потоком

Способ управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор 1, в частности многорядный блок нагревательных пластин, с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3 для теплоносителя с первой нагревательной пластиной 4, направленной в отапливаемое помещение (пространство) и по меньшей мере с одной следующей нагревательной пластиной 5, расположенной в ряд за ней и предназначенной для снижения потока теплоносителя для ограничения или управления теплоотдачей, показан с помощью нескольких схематических отображений альтернативных компоновок многорядного радиатора 1, содержащего, например, по меньшей мере два ряда известных нагревательных пластин 4, 5, расположенных друг за другом и оснащенных внутри верхними распределительными каналами 6 и нижними сборными каналами 7, соединенными друг с другом системой вертикальных каналов, которая здесь не показана.

Как показано в качестве примера на указанных фигурах, в частности на фиг. 1, 5, 6 и 8, нагревательные пластины 4, 5 отопительного радиатора 4 жестко соединены друг с другом в углах в верхних распределительных каналах 6 и нижних сборных каналах 7 посредством распорных втулок 8, которые, однако, являются глухими, в отличие от обычных и хорошо известных арматур, выделенных на фигурах штриховкой, за исключением впускной арматуры 9 на входном патрубке 2 теплоносителя, причем необходимая выпускная арматура 10 для общего выходного патрубка 3 охлажденного теплоносителя оснащена разделительной перегородкой 11 (заштрихована) для разделения отдельного выходного потока рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин 4, 5 или их групп в отдельные каналы 12, 13 дополнительного корпуса устройства 14 выборочного объединения указанных отдельных выходных потоков. Затем корпус устройства 14 выборочного объединения соединяют либо напрямую, либо через запорную арматуру 15 к общему выходному патрубку 3.

Заглушки указанных распорных втулок 8 выполняются или производителем, или их дополнительно оснащают различными гибкими перегородками 16, и т.д., и по меньшей мере одну из них оснащают вентиляционным клапаном (не показан).

Предлагаемая компоновка радиатора 1 показывает, что также показано на фиг. 7, что входная и выходная цепь теплоносителя могут быть расположены во взаимно противоположных положениях, а именно, теплоноситель выборочно распределен устройством 14 выборочного объединения посредством разделительной функции, предусмотренной во впускной арматуре 9, оснащенной для этой цели разделительной перегородкой 11, причем выпускная арматура 10, соединяющая друг с другом отдельные выходные потоки от нагревательных пластин 4, 5, пропускает выходной поток через запорную арматуру 15 к выходному патрубку 3. Перед устройством 14 объединения, действующим теперь в качестве устройства выборочного разделения, может быть расположен обычный управляющий клапан 20 (фиг. 7а), или же

- 3 028000 устройство 14 объединения и управляющий клапан 20 могут быть объединены с образованием единого устройства 25.

В случае трех- или четырехрядной конструкции нагревательных пластин 4, 5, расположенных в ряд друг за другом, группы, образованные каждой второй нагревательной пластиной 5, механически и гидравлически соединены в углах верхних и нижних распределительных каналов 6, 7, используя, например, распорные трубы 16, причем некоторые из них являются глухими согласно приведенному выше описанию базовой компоновки многорядного радиатора 1, и т.д.

Как было указано выше, корпус устройства 14 выборочного объединения выполнен двухканальным, и в зависимости от широкого разнообразия его исполнений один из каналов 12 может быть оснащен или только одной простой дросселирующей перегородкой 17, в которой выполнены различные заданные дросселирующие отверстия 18, или расположенными различными способами дросселирующими или закрывающими пропускающими теплоноситель устройствами 19 (подробно не показаны), расположенными в обоих каналах 12, 13 и отдельно друг от друга, например поворотные или золотниковые клапаны, дросселирующие винты, клапанные штифты и т.д., которые заранее установлены производителем, и ручное или механическое управление или установка которых может быть осуществлена только после установки многорядного радиатора 1 в нагревательной системе для достижения требуемого изменения гидравлического сопротивления отдельных каналов 12, 13 устройства 14 выборочного объединения, следовательно, гидравлического сопротивления нагревательных пластин 4, 5 или их групп для теплоносителя, входящего в систему многорядного радиатора 1 через впускную арматуру 9 на входном патрубке 2, обычно оснащенную отсекающим или управляющим клапаном 20.

Как видно из описанного примера физической компоновки многорядного радиатора 1 с упомянутыми в общем вспомогательными элементами, очевидно, что теплоноситель из общего входного патрубка 2 распределяется в целом без ограничений в отдельных нагревательных пластинах 4, 5 многорядного отопительного радиатора 1, после чего потоки теплоносителя, которые возвращаются от параллельных отдельных выходных потоков, выборочно объединяются в один выходной поток перед общим выходным патрубком 3, причем, в частности, обеспечивается, что по меньшей мере на одной нагревательной пластине 5, установленной в ряд за первой пропускающей теплоноситель нагревательной пластиной 4, направленной в отапливаемое помещение или пространство, происходит предусматриваемое снижение потока проходящего теплоносителя, одновременно снижая тепловую мощность, и наоборот, и т.д.

Способ управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор 1, в частности блок нагревательных пластин, согласно настоящему изобретению за счет усложненной конструкции и факультативного устройства 14 выборочного объединения обеспечивает то, что отношение отдельных выходных потоков рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин 4, 5 можно менять путем выборочного объединения в диапазоне от 0 до 100%, или наоборот.

Выборочное объединение согласно выбранной конструкции устройства 14 выборочного объединения можно полностью прекратить, так что выходные потоки теплоносителя, рециркулирующего ото всех нагревательных пластин 4, 5, будут полностью перекрыты, тем самым удовлетворяя требованию оснащения радиаторов 1 расположенной внизу запорной арматурой 15.

Указанное выборочное объединение выходных потоков теплоносителя, рециркулирующего от отдельных нагревательных пластин 4, 5, задается производителем в заданном отношении, или альтернативно выборочное объединение выходных потоков теплоносителя, рециркулирующего от отдельных нагревательных пластин 4, 5, задается или отдельно управляется посредством переменного отношения, требуемого пользователем, или автоматически в зависимости от внешней температуры или других условий, например, использования исполнительного механизма 21 с соответствующим датчиком 22 (фиг. 6), и т.д.

Выборочное объединение выходных потоков рециркулирующего теплоносителя за счет конструкции устройства 14 выборочного объединения/разделения не предусматривает, что радиатор 1, оснащенный таким устройством, предназначен для классического верхнего подсоединения к нагревательной системе, или что он оснащен так называемым нижним соединением 23 (фиг. 8), где в нижнем центральном соединении используется известный комплект 24 клапанов (не показан) и т.д.

Конструкция приведенной в качестве примера компоновки довольно простого двухканального устройства 14 разделения, соединенного с выпускной арматурой 10 с разделительной перегородкой 11, показана на фиг. 9, 10. Дросселирующая перегородка 17 с заданным диаметром дросселирующего отверстия 18 расположена, по меньшей мере, в одном из параллельных каналов 12, 13.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Отопительный радиатор, состоящий по меньшей мере из двух рядов нагревательных пластин (4, 5), расположенных друг за другом и оснащенных верхними распределительными каналами (6) и нижними сборными каналами (7), соединенными друг с другом системой вертикальных каналов, указанные пластины (4, 5) в углах в указанных каналах (6, 7) взаимно соединены распорными втулками (8), отличающийся тем, что втулки (8) являются глухими, кроме одной впускной арматуры (9) на входном пат- 4 028000 рубке (2), при этом выпускная арматура (10) для общего выходного патрубка (3) оснащена центральной разделительной перегородкой (11), предназначенной для разделения отдельных выходных потоков теплоносителя, рециркулирующего от отдельных нагревательных пластин (4, 5) во взаимно разделенные каналы (12, 13) дополнительного корпуса устройства (14) выборочного объединения выходных потоков, соединенного с общим выходным патрубком (3).
2. Отопительный радиатор по п.1, отличающийся тем, что дросселирующие или отсекающие устройства (17, 19) расположены по меньшей мере в одном из взаимно разделенных каналов (12, 13) корпуса устройства (14) выборочного объединения.
3. Отопительный радиатор по п.1, отличающийся тем, что управляющий клапан (20) расположен последовательно с входным патрубком (2) и впускной арматурой (9) для распределения теплоносителя во все нагревательные пластины (4, 5).
4. Отопительный радиатор по п.1, отличающийся тем, что корпус устройства (14) объединения/разделения и корпус управляющего клапана (20) встроены вместе в одно устройство (25).
5. Способ управления потоком теплоносителя через многорядный радиатор по п.1, отличающийся тем, что теплоноситель из общего входного патрубка (2) распределяют без ограничений в отдельные нагревательные пластины (4, 5), после чего потоки рециркулирующего теплоносителя объединяют в один общий выходной поток из параллельных отдельных выходных потоков, направленный к общему выходному патрубку (3).
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что теплоноситель от общего входного патрубка (2) выборочно разделяют в отдельные нагревательные пластины (4, 5), после чего потоки рециркулирующего теплоносителя объединяют в один общий выходной поток от параллельных отдельных выходных потоков, направленный к выходному патрубку (3).
7. Способ по п.5 и 6, отличающийся тем, что отношение отдельных выходных потоков рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин (4, 5) изменяют посредством выборочного объединения в диапазоне от 0 до 100% или наоборот.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что выходные потоки теплоносителя, рециркулирующего от всех нагревательных пластин (4, 5), полностью перекрывают за счет эффекта выборочного объединения.
9. Способ по п.5 и 6, отличающийся тем, что выборочное объединение выходных потоков или входных потоков рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин (4, 5) устанавливают с заданным взаимным коэффициентом.
10. Способ по п.5 и 6, отличающийся тем, что выборочное разделение входного потока или объединение выходных потоков рециркулирующего теплоносителя от отдельных нагревательных пластин (4, 5) задают отдельно или им управляют посредством переменного отношения.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что многорядный радиатор представляет собой блок нагревательных пластин с входным патрубком (2) и выходным патрубком (3) для теплоносителя, с первой пропускающей теплоноситель нагревательной пластиной (4), направленной в отапливаемое помещение/пространство, и по меньшей мере с одной нагревательной пластиной (5), расположенной за указанной пластиной.