PL215345B1 - Wielosegmentowy grzejnik wyposazony w co najmniej dwa rózne segmenty grzejne - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielosegmentowy grzejnik, zwłaszcza płytowy, wyposażony w umieszczony od strony ogrzewanej przestrzeni przedni segment grzejny, a od strony ściany pomieszczenia przynajmniej jeden tylny segment grzejny, między którymi znajduje się zespól kanałów do przepływu czynnika grzewczego, zakończony z jednej strony przyłączem wlotowym, zaś z drugiej strony przyłączem powrotnym, przy czym segmenty grzejne są wykonane z płaskich płyt profilowanych, zwłaszcza stalowych albo z płaskich rur połączonych ze sobą kanałami, przy czym przy czym segmenty grzejne są połączone ze sobą szeregowo.

Grzejniki płaskie znane ze stanu techniki wykonuje się z elementów półskorupowych profilowanych albo wyposażonych w wytłoczenia. Po połączeniu takich elementów za pomocą spawania w wewnętrznej przestrzeni grzejnika tworzą się pionowe i poziome kanały przepływowe.

W celu zwiększenia wydajności cieplnej na powierzchni grzejnika mocuje się blachy profilowane (profile albo blachy konwekcyjne) z profilami prostokątnymi. Ze względu na wydajność cieplną grzejnik płaski jest jednym z najlepszych typów grzejników, jest również korzystny ze względu na wygląd i higienę wnętrza i charakteryzuje się niewielkimi wymiarami, które wpływają pozytywnie na skuteczność regulacji, co jest bardzo ważne zwłaszcza w energooszczędnych systemach grzewczych. Płyty grzewcze płaskich grzejników mogą być również wykonywane z pojedynczych płaskich rur, które zastępują konstrukcje półskorupowe. Takie rozwiązanie nie wpływa na wydajność i inne parametry eksploatacyjne grzejnika, natomiast wpływa na estetykę wyrobu i koszty wytwarzania. Grzejniki tego rodzaju nie będą omawiane w dalszej części opisu.

Systemy grzewcze i grzejniki dobiera się tak, aby zapewnić uzyskanie w pomieszczeniach odpowiedniej temperatury przy najniższej temperaturze otoczenia występującej w sezonie grzewczym. Podstawowymi parametrami przy dobieraniu grzejnika są ilość przepływającej przez ten grzejnik wody, opór przepływu oraz proporcje wymiarów przekroju grzejnika przekazującego ciepło drogą konwekcji i promieniowania. Jeżeli parametry te dobiera się do ekstremalnych warunków pracy grzejników, wówczas przez większą część sezonu grzewczego system pracuje przy częściowym obciążeniu i wymagana wydajność cieplna jest mniejsza od zakładanej.

Stosowane w pomieszczeniach grzejniki jednorzędowe są wyposażone w jedną płytę grzejną o konstrukcji jednoczęściowej, zaś grzejnik dwurzędowy składa się z przedniego segmentu grzejnego umieszczonej od strony ogrzewanego pomieszczenia oraz z tylnego segmentu grzejnego, korzystnie o symetrycznej konstrukcji, przy czym przez obie płyty grzejne przepływa taka sama ilość wody. Zasada symetrycznego przepływu przez dwie przednie płyty grzejne dotyczy również grzejników trzyrzędowych oraz ogólnie grzejników wielorzędowych.

Przy zaostrzających się wymaganiach dotyczących izolacji cieplnej budynków grzejniki będą coraz częściej funkcjonować przy niepełnym obciążeniu, tzn. przy niższej temperaturze przepływającej wody.

Przy stosunkowo wysokich temperaturach zewnętrznych wymagana jest niska wydajność cieplna wynosząca mniej niż 100 W, przy czym taką wydajność uzyskuje sie przy niewielkim przepływie wody. Z powodu dużego udziału konwekcji w procesie przekazywania ciepła z grzejnika do pomieszczenia temperatura części płyty grzejnej wyposażonej w blachy konwekcyjne umieszczonej od strony pomieszczenia będzie stosunkowo niska, co jest niedogodnością tej znanej konstrukcji. W grzejnikach wielorzędowych o konstrukcji symetrycznej zjawisko to występuje w jeszcze większym stopniu, ponieważ pomieszczenie jest ogrzewane nie tylko przez zewnętrzną płytę grzejną, lecz również przez pozostałe płyty. Przez płytę przednią przekazywana jest tylko część ciepła i przy niewielkiej wydajności grzejnej temperatura tej płyty będzie niewielka. Zimna powierzchnia płyty grzejnej powoduje niekorzystny odbiór klimatu panującego w pomieszczeniu.

Z niemieckiego opisu patentowego DE 196 14 330 C1 jest znany grzejnik składający się z dwóch płyt grzejnych połączonych za pomocą złączki wyposażonej w zawór. Obie te płyty są konwektorami i nie eliminują przedstawionych wyżej niedogodności.

W innym niemieckim opisie patentowym DE 40 41 191 C2 segmenty wielowarstwowego grzejnika są połączone złączką w kształcie litery T.

Przy częściowym obciążeniu cieplnym systemu grzewczego na zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło wpływają nieprzewidziane zewnętrzne źródła energii, jak promieniowanie słoneczne, włączone żarówki, ogrzewanie sufitowe, komputer albo dodatkowe osoby, które weszły do pomieszczenia. Ze względu na duży udział ciepła przekazywanego z grzejnika drogą konwekcji następuje w takim

PL 215 345 B1 przypadku gwałtowne ochłodzenie powierzchni płyty grzejnej. Przy analizowaniu pracy grzejnika należy uwzględnić coraz lepszą izolację cieplną stosowaną w budynkach, która powoduje zmniejszenie obciążenia systemu grzewczego, który również przy skrajnie niskich temperaturach zewnętrznych będzie wykorzystywał tylko część swojej wydajności.

Z niemieckiego opisu patentowego DE 196 14 330 C2 jest znany wielowarstwowy grzejnik płytowy wyposażony w zintegrowany zestaw zaworów zaopatrzonych w ręczne pokrętło, termostat lub inny nastawny element wykonawczy, w przyłącze wlotowe połączone z przewodem zasilającym sieci grzewczej oraz w przyłącze wylotowe połączone z przewodem powrotnym. Grzejnik łączy się w prosty sposób z siecią grzewczą, zachowując możliwości regulacji za pomocą ręcznego pokrętła, termostatu albo innego nastawnego elementu wykonawczego. W konstrukcji według wynalazku przynajmniej pierwsza płyta grzejna (A) albo pierwsza grupa płyt grzejnych jest wyposażona w przyłącze wlotowe (3) oraz przynajmniej jedna płyta grzejna (B) albo druga grupa płyt grzejnych jest wyposażona w przyłącze wylotowe (4), przy czym pierwsza płyta (A) jest połączona z drugą płytą grzejną (B) albo pierwsza grupa płyt grzejnych jest połączona przepływowo z drugą grupą płyt grzejnych tylko za pomocą zaworu (1).

Z innego niemieckiego opisu patentowego DE 40 41 191 C2 jest znane przyłącze do wielorzędowego grzejnika płytowego, wyposażone w złącza (4) wykonane w kształcie litery T, umieszczone między dwoma płytami grzejnymi (1, 2). Swobodne króćce (7) złączy (4) są połączone z siecią grzewczą, zaś króćce (5) poprzeczne do króćców swobodnych (7) są osadzone w otworach (6) płyt grzejnych (1, 2). Płyty grzejne (1, 2) są zaopatrzone w dodatkowe otwory (8), umieszczone na powierzchniach naprzeciwległych względem otworów (6). W otworach (8) mocuje się korpusy zaworów (10) albo korki (9). Króćce poprzeczne tworzą gniazda zaworowe (11). Przyłącze według wynalazku jest wyposażone również w korpus zaworu (10) zaopatrzony w tarczę zwrotną (12) umieszczoną tak, że otwarty jest przepływ tylko przez przednią płytę grzejną (1), zaś bezpośredni przepływ przez tylna płytę grzejną (2) jest zablokowany.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej nr US 2001/0040027 A1 jest znany wymiennik ciepła z wymianą fazy ciekłej, w którym kierunek przepływu czynnika roboczego w rurach sekcji pierwszej i drugiej jest przeciwny do kierunku jego przepływu w rurach sekcji trzeciej i czwartej, ustawionych w przeciwprądzie do powietrza. Kierunki przepływu czynnika chłodzącego przez zbiorniki pierwszej głowicy naprowadzającej czynnik chłodzący do rur pierwszej i czwartej sekcji są jednakowe. Także kierunki przepływu czynnika roboczego przez zbiorniki pierwszej głowicy rozprowadzającej czynnik chłodzący do rur drugiej i trzeciej sekcji są jednakowe. W związku z tym, nawet w przypadku niewielkiej prędkości przepływu czynnika chłodzącego, uzyskuje się równomierny rozkład temperatury powietrza w wymienniku ciepła.

Z innego opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej nr US 6021846 jest znany podwójny wymiennik ciepła, składający się z sekcji wymiennika, które zawierają wiele rur ustawionych równolegle względem siebie oraz przegrody rozdzielające sąsiadujące rury, przy czym przeciwległe końce każdej z rur są podłączone do pary głowic rozprowadzających ciecz. Sekcje wymienników ciepła są umieszczone blisko siebie, od przodu do tyłu patrząc w kierunku przepływu powietrza. Obiegi chłodziwa tych sekcji są połączone ze sobą szeregowo albo równolegle.

Celem wynalazku jest opracowanie jednorzędowego albo wielorzędowego grzejnika, który przy zachowaniu pełnej wydajności w warunkach dużego obciążenia cieplnego umożliwi utrzymanie stosunkowo wysokiej temperatury na powierzchni segmentu grzejnego umieszczonego od strony pomieszczenia również w warunkach częściowego obciążenia i zwiększy w ten sposób komfort użytkowania.

Grzejnik powinien umożliwić uzyskanie wysokiej wydajności cieplnej przy niewielkich kosztach ogrzewania i wytwarzania oraz zapewnić możliwość dokładnej regulacji temperatury w pomieszczeniu.

Cel wynalazku zrealizowano w grzejniku, który charakteryzuje sie tym, że przyłącze zasilające przedniego segmentu grzejnego jest umieszczone w kierunku przepływu czynnika roboczego przed przyłączem zasilającym tylny segment grzejny i jest osadzone tylko w dolnym obszarze przedniego segmentu grzejnego, przy czym całkowita długość kanałów przepływowych w przednim segmencie grzejnym jest większa niż w pozostałych segmentach, natomiast przekrój kanałów przepływowych w pierwszym segmencie grzejnym jest większy niż przekrój kanałów w pozostałych płytach.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku segmenty grzejne są połączone ze sobą za pomocą elastycznych rur, korzystnie wykonanych z metalu albo z tworzywa sztucznego. W innym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku przyłącza wlotowe i powrotne są umieszczone na pionowej

PL 215 345 B1 krawędzi grzejnika, w jeszcze innym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku przyłącza wlotowe i powrotne są umieszczone w środkowej części poziomych krawędzi grzejnika. Przedni segment grzejny jest korzystnie umieszczony nad albo pod tylnym segmentem grzejnym, przy czym oba te segmenty tworzą jeden grzejnik. W kolejnym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku powierzchnie segmentów grzejnych są wyposażone w profile konwekcyjne wykonane w kształcie prostokątów albo fali. Alternatywnie tylko tylny segment grzejny jest wyposażony w profile konwekcyjne.

W szczególnie korzystnym rozwiązaniu według wynalazku grzejnik jest wyposażony w nastawną żaluzję zmieniającą powierzchnię strumienia powietrza przepływającego przez profile konwekcyjne. Żaluzja ta jest wyposażona w mechanizm nastawny do zamykania i otwierania przepływu powietrza przez profile konwekcyjne. Grzejnik może być korzystnie wyposażony w czujnik temperatury umieszczony w przednim segmencie grzejnym albo w komorę kompensacyjną do zmiany ustawienia żaluzji. W innym rozwiązaniu według wynalazku grzejnik jest wyposażony w element metalowy z pamięcią kształtu albo w element bimetaliczny do zmiany ustawienia żaluzji. W kolejnym korzystnym rozwiązaniu grzejnik jest wyposażony w warstwę izolacyjną, zwłaszcza wykonaną z wielowarstwowego aluminium, umieszczoną między przednim segmentem grzejnym i przynajmniej jednym tylnym segmentem grzejnym albo w ekran umieszczony od strony ściany, zwłaszcza wykonany z wielowarstwowego aluminium.

W szczególnie korzystnym rozwiązaniu według wynalazku grzejnik może być wyposażony w co najmniej dwa różne segmenty grzejne, przy czym przyłącze zasilające główny segment grzejny jest umieszczone w kierunku przepływu czynnika roboczego przed przyłączem zasilającym segmenty pomocnicze. Przynajmniej na jednej powierzchni grzejnika jest umieszczony profil konwekcyjny o przekroju w kształcie linii prostokątnej albo falistej. W innym korzystnym rozwiązaniu całkowita powierzchnia profili konwekcyjnych głównego segmentu jest mniejsza od powierzchni konwekcyjnych profili umocowanych na pozostałych segmentach. Grzejnik według wynalazku korzystnie jest wykonany z profilowanych płyt, zwłaszcza stalowych, tworzących po połączeniu kanały przepływowe albo z płaskich rur połączonych za pomocą kanałów zbiorczych. W innym korzystnym rozwiązaniu przynajmniej główny segment tego grzejnika jest wyposażony w połączone ze sobą poziome kanały przepływowe tworzące kształt meandrów. W jeszcze innym korzystnym rozwiązaniu przynajmniej pomocniczy segment grzejny jest wyposażony w pionowe kanały przepływowe. Główny segment grzejny korzystnie jest oddzielony od pozostałych segmentów grzejnych za pomocą co najmniej jednej przegrody, przy czym w przegrodzie tej jest umieszczony tylko jeden kanał łączący korzystnie umieszczony przy pionowej krawędzi grzejnika. W innym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku w przegrodzie jest umieszczonych kilka kanałów łączących.

W kolejnym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku przyłącze wlotowe jest umieszczone na pionowej krawędzi grzejnika. W innej wersji rozwiązania przyłącze wlotowe jest korzystnie umieszczone w środkowej części poziomej krawędzi grzejnika.

W jednej z korzystnych wersji rozwiązania według wynalazku grzejnik jest przynajmniej z jednej strony wygięty do tyłu wzdłuż krawędzi poziomej i tworzy umieszczoną od strony ściany powierzchnię grzejną równoległą do powierzchni grzejnej umieszczonej od strony wnętrza pomieszczenia.

W szczególnie korzystnym rozwiązaniu według wynalazku przyłącze powrotne jest wykonane w kształcie rury umieszczonej w tylnej części grzejnika wzdłuż jego poziomej krawędzi. Wykonany w kształcie rury przewód powrotny korzystnie jest wyposażony w okrągłe albo prostokątne kryzy do wymiany ciepła drogą konwekcji.

W grzejniku wielosegmentowym segment główny jest umieszczony między segmentami pomocniczymi.

W korzystnym rozwiązaniu grzejnika według wynalazku przyłącza wlotowe i powrotne do systemu centralnego ogrzewania są wyposażone w zespół przyłączy do hydraulicznego połączenia segmentów grzejnych grzejnika, przy czym zespól przyłączy jest zaopatrzony w zespół wlotu i zespół powrotu, które są umieszczone w dolnej części grzejnika oraz w pionowy przewód doprowadzający czynnik roboczy z zespołu wlotu do segmentu grzejnego i dodatkowy przewód pionowy łączący szeregowo segmenty grzejne. Na przedłużeniu dodatkowego przewodu pionowego korzystnie jest umieszczony odcinek kierujący do szeregowego połączenia tylnego segmentu grzejnego, grzejnej z zespołem powrotu.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku grzejnik składa się z przedniego segmentu grzejnego i z jednego albo kilku tylnych segmentów grzejnych.

PL 215 345 B1

W szczególnie korzystnym rozwiązaniu według wynalazku zespół wlotu i zespół powrotu są umocowane na płycie podstawowej albo płycie montażowej osadzonej na podłożu. W jeszcze innym rozwiązaniu na górnym odcinku końcowym pionowego przewodu jest korzystnie umieszczony odcinek łączący umocowany do przedniego segmentu grzejnego. Przewód pionowy korzystnie jest połączony z odcinkiem łączącym za pomocą kolana. Dodatkowy przewód powrotny jest połączony z przednim segmentem grzejnym za pomocą przyłącza dodatkowego. Odcinek łączący grzejnika według wynalazku jest korzystnie wyposażony w zamknięcie pośrednie, przy czym przewód pionowy jest podłączony do tego odcinka od strony jednego z segmentów grzejnych, zwłaszcza przedniego segmentu grzejnego, zaś dodatkowy przewód pionowy jest połączony z przeciwną stroną odcinka łączącego, połączoną z tylnym segmentem grzejnym. W kolejnym korzystnym rozwiązaniu przyłącze dodatkowe jest wyposażone w zamknięcie pośrednie, przy czym po jednej stronie tego zamknięcia przyłącze dodatkowe jest połączone z przednim segmentem grzejnym, zaś po drugiej stronie zamknięcia z tylnym segmentem grzejnym. Dodatkowy przewód pionowy jest połączony z przyłączem dodatkowym od strony jednego z segmentów grzejnych, zwłaszcza segmentu przedniego. Dodatkowe zamknięcie jest wykonane w kształcie płyty ustawionej ukośnie względem osi przyłącza dodatkowego, przy czym dodatkowy przewód pionowy jest podłączony don tego przyłącza od strony tylnego segmentu grzejnego. Zamknięcie pośrednie jest korzystnie wykonane jako wodoszczelne. Również dodatkowe zamknięcie pośrednie jest wodoszczelne.

W szczególnie korzystnym rozwiązaniu według wynalazku że zespół zaworów jest podłączony do środkowej części grzejnika albo do jego bocznej części, przy czym zwłaszcza w górnej części pionowego przewodu albo przyłącza jest umieszczone przyłącze zaworowe do podłączenia zaworu, zaworu termostatowego, odpowietrznika albo innego podobnego urządzenia.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje sie wyższą temperaturę powierzchni i wyższy komfort przebywania w pomieszczeniu.

Ponieważ powierzchnia pierwszego segmentu grzejnego jest ogrzewana równomiernie przez dopływającą gorącą wodę, możliwe jest skompensowanie wpływu niskiej temperatury okna umieszczonego nad grzejnikiem. Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje sie również w przybliżeniu równą temperaturę całej powierzchni grzejnika. Ponieważ woda przepływa najpierw przez pierwszą płytę grzejną umieszczoną od strony pomieszczenia, temperatura tej wody na wyjściu z przedniego segmentu grzejnego, przykładowo przy pełnym obciążeniu systemu grzejnego, nie jest równa temperaturze na przyłączu powrotnym, jak w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki, lecz jej wartość będzie w przybliżeniu równa średniej z temperatur na wlocie i na powrocie z grzejnika. Równomierny rozkład temperatury ułatwia dobór grzejników i upraszcza ich konstrukcję. Równomierny rozkład temperatury na powierzchni grzejnej jest szczególnie korzystny przy częściowym obciążeniu systemu ogrzewania, gdy termostat tak reguluje przepływ, aby temperatura wody po przejściu przez przednią płytę grzejną była w przybliżeniu temperaturze powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu.

Wynalazek został uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia grzejnik dwurzędowy według wynalazku w widoku perspektywicznym z przodu, fig. 2 grzejnik dwurzędowy z centralnym podłączeniem przewodu dolotowego i odpływowego w widoku perspektywicznym, fig. 3 grzejnik dwurzędowy wyposażony w komorę kompensacyjną i przysłonę do tłumienia przepływu konwekcyjnego, w przekroju poprzecznym, fig. 4 grzejnik jednorzędowy według wynalazku w widoku uproszczonym, fig. 5 inny grzejnik jednorzędowy według wynalazku, z wygiętymi do tyłu segmentami bocznymi i umieszczonym w środku korpusu przyłączem w widoku z góry, fig. 6 inne rozwiązanie grzejnika jednorzędowego wyposażonego w umieszczony z tyłu odcinek rury z kryzami konwekcyjnymi w widoku z góry, fig. 7wspornik dystansowy z kanałami przepływowymi w przekroju, fig. 8 schemat połączenia elektrycznego elementów grzejnych, fig. 9 zabudowa przyścienna grzejnika według wynalazku w przekroju pionowym, fig. 10 grzejnik radiacyjny z umieszczonym obok grzejnikiem konwekcyjnym w widoku z przodu, fig. 11grzejnik wyposażony w zespół przyłączeniowy, w częściowym przekroju i widoku z boku fig. 12 zespół przyłączeniowy grzejnika według fig.11 po obróceniu o kąt 90 stopni, fig. 13 dwurzędową ściankę grzejną w rozbiciu, w widoku perspektywicznym, fig. 14 pionową ściankę grzejną, część górną w widoku perspektywicznym i przekroju poziomym, fig. 15 ściankę według fig.14, część dolną,

PL 215 345 B1 fig. 16 inne rozwiązanie ścianki dwurzędowej w rozbiciu, w widoku perspektywicznym, fig. 17 widok ścianki według fig. 16 z częściowym przekrojem, część górną, fig. 18 widok ścianki według fig. 16 z częściowym przekrojem, część dolną, fig. 19 dwurzędowa ściankę grzejną w rozbiciu, fig. 20 ściankę poziomą, w widoku perspektywicznym i częściowym przekroju lewej strony, fig. 21 poziomą ściankę grzejną w przekroju pionowym w obszarze blachy kierującej, fig. 22 inne wykonanie ścianki pionowej dwurzędowej w rozbiciu, fig. 23 ściankę poziomą w widoku częściowym, z kanałami przepływowymi w przekroju, część górną, fig. 24 ściankę według fig. 22, część dolną, fig. 25 prawą stronę ścianki grzejnej w przekroju, fig. 26 jeszcze inne rozwiązanie dwurzędowej ścianki grzejnej w rozbiciu, fig. 27 ściankę według fig. 26 w przekroju z widocznym kanałem przepływowym, część górną, fig. 28 ściankę według fig. 26 w przekroju z widocznym kanałem przepływowym, część dolną, fig. 29 ściankę grzejną według fig. 26 w przekroju pionowym, prawą stronę.

Figura 1 przedstawia dwurzędowy grzejnik według wynalazku wyposażony w przyłącza symetryczne, przy czym przyłącze przewodu dolotowego VL jest umieszczone w górnym narożniku a przedniego segmentu grzejnego 1, zaś przyłącze przewodu powrotnego RL w dolnym rogu d tylnego segmentu grzejnego Γ. Strumień wody wpływającej przez przewód dolotowy rozdziela sie odpowiednio na przedni segment grzejny 1, następnie przez odcinek łączący c-c', zwłaszcza rurę wykonaną z metalu albo z tworzywa sztucznego, przepływa do tylnego segmentu grzejnego Γ. Segment grzejny jest korzystnie wykonany z dwóch półskorup albo kształtowanych blach, zwłaszcza stalowych, może być również wykonany z tworzywa sztucznego, przy czym elementy tworzące segment grzejny są ze sobą szczelnie połączone, przykładowo za pomocą spawania. W celu równomiernego rozprowadzenia strumienia płynu grzejnego, zwłaszcza wody, profile segmentu grzejnego 1 tworzą pionowe kanały ustawione w kierunku and oraz jeden kanał poziomy umieszczony w górnej części segmentu grzejnego 1 na linii a-b oraz drugi kanał poziomy umieszczony w dolnej części grzejnika na linii d-c. Kanały poziome mogą rozszerzać się wzdłuż osi podłużnej, dzięki czemu dodatkowo poprawia sie przepływ wody przez grzejnik.

Wodę wpływającą do dolnego narożnika c' tylnego segmentu grzejnego 1' kieruje się najpierw do górnego narożnika b' tej płyty. Naturalne nachylenie strumienia gorącej wody zwiększa się za pomocą specjalnego wykonania części tylnego segmentu grzejnego Γ. W obszarze górnego narożnika b, w jednym z kanałów pionowych umieszcza się rurkę połączona z odcinkiem łączącym c-c', przez którą przepływa w kierunku do góry gorąca woda. Rurka ta jest zbędna, jeżeli pionowy kanał przepływowy jest oddzielony od dolnego kanału poziomego tylnego segmentu grzejnego Γ.

W górnym narożniku b' strumień wody ponownie płynie w kierunku poziomym - kierunki przepływu oznaczone są na rysunku za pomocą przerywanych strzałek- a następnie przez pionowe kanały dopływa do przyłącza przewodu powrotnego RL umieszczonego w dolnym narożniku 4 segmentu grzejnego 1'. Jeżeli dla uproszczenia procesu produkcji grzejnika przedni segment grzejny 1 oraz tylny segment grzejny 1 są wykonane identycznie, wówczas przyłącze przewodu dolotowego VL będzie umieszczone w dolnym narożniku d segmentu 1. W takim przypadku gorącą wodę wpływającą do grzejnika kieruje się najpierw do górnego narożnika a, przykładowo za pomocą odpowiednio ustawionej kierownicy.

W celu zwiększenia ilości ciepła oddawanego do otoczenia za pomocą konwekcji, na segmentach grzejnych są umieszczone profile albo blachy konwekcyjne 2 tworzące w przekroju kształt prostokątny albo falisty. W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku w profile konwekcyjne są wyposażone oba segmenty grzejne 1, 1'. Możliwe jest również rozwiązanie, w którym tylko tylny segment grzejny 1' będzie wyposażony w profil konwekcyjny 2. Dodatkowe zwiększenie ilości oddawanego ciepła uzyskuje sie za pomocą trzeciego segmentu grzejnego umieszczonego za tylnym segmentem grzejnym 1' i połączonego z segmentami 1, 1' szeregowo albo równolegle. Dzięki zastosowaniu gwintowanego połączenia rury c-c' nie jest konieczne sztywne łączenie obu segmentów grzejnika 1, 1' i możliwe jest dopasowanie mocowania grzejnika do warunków zabudowy.

Przy obciążeniu częściowym grzejnika, czyli przy niskim poborze mocy albo przy niewielkiej prędkości przepływu strumienia gorącej wody ogrzewa się tylko przedni segment grzejny 1, dzięki czemu uzyskuje się korzystniejszy mikroklimat w pomieszczeniu. Jeżeli przedni segment grzejny 1 nie jest wyposażony w dodatkowe profile konwekcyjne 2, wtedy ok. 50% ciepła będzie przekazywane za

PL 215 345 B1 pomocą promieniowania, jednocześnie wymiary grzejnika są mniejsze, przepływ strumienia wody wolniejszy i łatwiejsza jest regulacja temperatury wnętrza.

W przypadku długich grzejników, stosowanych w dużych pomieszczeniach, zwłaszcza biurowych, zdarza się, że segment grzejny 1 jest gorący tylko w obszarze narożnika umieszczonym przy przyłączu przewodu wlotowego VL, natomiast jest zimny w dużej odległości od narożnika c, z którego woda odpływa do następnego segmentu grzejnego £. Takie zjawisko ogranicza konwekcję i powietrze napływające do wnętrza z okien umieszczonych nad zimnym grzejnikiem nie jest ogrzewane i odprowadzane do góry, lecz opada w kierunku podłogi, przez co część osób przebywających w pomieszczeniu odczuwa chłód.

Niedogodność tę wyeliminowano w rozwiązaniu według wynalazku przedstawionym na fig. 2, w którym przyłącza wlotowe VL i powrotne RL są umieszczone w środkowej części grzejnika, zaś strumień gorącej wody rozgałęzia się na strumienie lewy i prawy. Pod przyłączem wlotowym VL jest umieszczony występ, na fig. 2 zaznaczony jako poprzeczny pasek. W dolnych narożnikach d, c przedniego segmentu grzejnego 1 są osadzone rury łączące d-d', c-c' doprowadzające wodę do tylnego segmentu grzejnego £. Na końcach tych rur są umocowane rurki, wsporniki według wynalazku albo inne urządzenia kierujące gorącą wodę do górnej części segmentu grzejnego £. Z górnych narożników £, fr tej płyty woda jest kierowana do obszaru środkowego m, w którym dodatkowo może być umieszczone żebro dzielące strumienie wody na lewy i prawy. Następnie przepływa przez kanały pionowe i dolny kanał poziomy do przyłącza powrotnego RL.

Przy przyłączu wlotowym VL i powrotnym RL umieszczonych po tej samej stronie grzejnika temperatura powierzchni maleje wzdłuż szerokości segmentu grzejnego. Przy przyłączu wlotowym umieszczonym na środku grzejnika temperatura powierzchni rozkłada sie symetrycznie, co poprawia komfort cieplny osób przebywających w pomieszczeniu.

Jeżeli gorąca woda jest doprowadzana najpierw do przedniego segmentu grzejnego, to ilości ciepła odprowadzane do otoczenia przez oba segmenty będą różne, zwłaszcza przy częściowej wydajności grzejnika. Rozkład ilości ciepła jest zależny od konfiguracji obu płyt grzejnych. Ze względu na obniżenie kosztów wytwarzania korzystne jest wykonanie obu segmentów 1, £ jako identycznych elementów. W takim przypadku ilość ciepła przekazywana do otoczenia przez segment przedni 1 za pomocą promieniowania powinna być możliwie duża, co umożliwia uzyskanie większej temperatury powierzchni tego segmentu. Z tego powodu powierzchnia przedniego segmentu grzejnego 1 nie powinna być wyposażona w profile konwekcyjne 2. Ciepło dostarczane przez segment tylny £ grzejący wnętrze w zimniejsze dni powinno być dostarczane głównie za pomocą konwekcji.

W przedstawionym na fig. 3 innym rozwiązaniu według wynalazku grzejnik jest wyposażony w nastawną żaluzję, za pomocą której reguluje sie ilość powietrza przepływającą przez profile konwekcyjne. Na rysunku przekrojowym są uwidocznione żaluzje przesłaniające dwa profile konwekcyjne 2 grzejnika dwurzędowego.

Przedni segment grzejny 1 umieszczony od strony pomieszczenia jest wyposażony w czujnik temperatury 6 oraz w komorę kompensacyjną 3. Osadzony przesuwnie w kierunku prostopadłym do powierzchni segmentów grzejnych 1, £ popychacz jest połączony z jednej strony z komorą kompensacyjną 3, zaś z drugiej strony z przesłoną 7. Dzięki takiemu rozwiązaniu przy zmianie temperatury zmienia sie ustawienie przesłony 7. Przeniesienie ruchu pierwszej przesłony 7 na druga przesłonę uzyskuje się za pomocą prowadnicy nożycowej 5, której oś obrotu jest osadzona sztywno na konstrukcji grzejnika i z dwóch prętów prowadzących, przy czym jeden z końców każdego z tych prętów jest połączony z konstrukcją grzejnika, zaś drugi koniec jest połączony ślizgowo z przesłoną. Ruch powrotny przesłony uzyskuje się za pomocą elementów sprężystych 4, dzięki czemu przesłony 7 z jednej strony są dociskane przez prowadnicę nożycową 5, zaś z drugiej strony przez sprężyste elementy 4. Jeżeli grzejnik jest wyposażony w tylko jeden profil konwekcyjny 2, popychacz łączy sie bezpośrednio z przesłoną 7 i nie jest konieczne stosowanie systemu prowadnic.

Komorę kompensacyjną tworzy termostat ze zbiornikiem zmieniającym swoją objętość przy ogrzewaniu albo ochładzaniu znajdującego się w nim płynu. W rozwiązaniach znanych ze stanu techniki płynem tym jest wosk albo parafina. Objętość komory kompensacyjnej dobiera się tak, aby uzyskać przeniesienie zmiany objętości na ruch popychacza. Zależność ruchu popychacza od temperatury może być liniowa albo nieliniowa, możliwe jest również uzyskanie reakcji skokowej w przypadku przekroczenia wybranej temperatury granicznej.

Za pomocą prowadnicy nożycowej ruch popychacza zamienia się na ruch poprzeczny przesłony, przy czym przy wysokiej temperaturze dolnej części przedniego segmentu grzejnego 1, gdy

PL 215 345 B1 obciążenie cieplne jest większe, przesłony 7 otwierają się i powietrze przepływa swobodnie przez blachy konwekcyjne KB, zaś wymiana ciepła odbywa się głównie na drodze konwekcji. Wykładnik grzejnika dla grzejników konwekcyjnych jest stosunkowo wysoki i wynosi przykładowo 1,5. Jeżeli temperatura w dolnej części przedniego segmentu grzejnego 1 zmniejszy się, przesłony 7 przestawią się ponownie, zamkną przepływ powietrza, zaś procentowa ilość ciepła oddawanego na drodze promieniowania cieplnego wzrośnie. Wykładnik grzejnika będzie w tym przypadku mniejszy i będzie wynosił przykładowo 1,25. Taka wartość wykładnika jest korzystna przy częściowym obciążeniu cieplnym grzejnika. W celu uzyskania efektu przełączania ustawienia przesłon stosuje się metale z pamięcią kształtu albo sprężyny bimetaliczne. Opisany przebieg regulacji można również uzyskać za pomocą zaworu termoregulacyjnego, który będzie regulował niezależnie wielkość strumienia dla powierzchni grzejnika oddających ciepło droga konwekcji albo promieniowania w taki sposób, aby przy niewielkim obciążeniu cieplnym zasilana była głównie część grzejnika oddająca ciepło przez promieniowanie, zaś przy pełnym obciążeniu systemu grzejnego woda przepływała dodatkowo przez powierzchnię nagrzewającą pomieszczenie przez konwekcję.

Rozwiązanie według wynalazku stosuje sie również w grzejnikach jednorzędowych. W przykładzie przedstawionym na fig. 4 grzejnik składa się z dwóch segmentów: górnego głównego 8 i dolnego pomocniczego 9. Wlot gorącej wody jest umieszczony w górnym segmencie 8, dzięki czemu segment ten jest zasilany w pierwszej kolejności. W celu uzyskania równomiernego rozprowadzenia wody na górnej krawędzi a-b znajduje sie poziomy kanał połączony z następnymi poziomymi kanałami tak, że kanały te tworzą układ meandryczny albo są połączone z pionowymi kanałami, których dolne wyloty są umieszczone w niżej położonych poziomych kanałach zaznaczonych na rysunku grubą kreską. Między oboma segmentami grzejnika 8, 9 jest osadzona przegroda oddzielająca 10, która ogranicza przepływ do dolnego segmentu 9. Dzięki takiemu rozwiązaniu ciepło oddawane jest przede wszystkim przez segment górny 8, zanim woda zostanie odprowadzona za pomocą kanałów łączących 11 do dolnego segmentu 9.

Górny segment 8 korzystnie nie jest wyposażony w profile konwekcyjne, jego powierzchnia jest płaska, zaś ciepło oddaje głównie drogą promieniowania. Na segmencie dolnym 9 jest umocowany profil konwekcyjny 2, dzięki któremu segment ten oddaje ciepło głównie wykorzystując ruch konwekcyjny powietrza. Jeżeli między górnym segmentem 8 i dolnym 9 jest umieszczona przegroda 10, tworzy sie układ połączonych szeregowo grzejników promiennikowego i konwekcyjnego.

Przy niewielkim wykorzystaniu mocy cieplnej grzejnika i niewielkiej prędkości przepływu strumienia w górnym segmencie 8 gorąca woda ochładza się, zanim dopłynie do dolnego segmentu 9. Powierzchnia segmentu górnego 8 pozostaje przy tym ciepła, co wpływa korzystnie na odbiór warunków panujących w pomieszczeniu. W celu uzyskania równomiernego rozkładu temperatury na powierzchni grzejnika, przyłącze wlotowe VL można umieścić, zwłaszcza przy długich grzejnikach, w środku powierzchni grzejnej.

W przypadku bardzo długich grzejników albo przy wymaganej dużej mocy grzejnej korzystne jest wygięcie bocznych odcinków grzejnika a, b w kierunku do tyłu. W skrajnym przypadku takiego rozwiązania, przedstawionym na fig. 5 uzyskuje się grzejnik dwurzędowy, przy czym odcinki boczne a, b są ułożone równolegle do przedniej części grzejnika. Przyłącze wlotowe i powrotne są umieszczone w środkowej części elementu grzejnego. W rozwiązaniu takim nie jest konieczne, w przeciwieństwie do opisanych wyżej grzejników dwurzędowych, łączenie przedniego i tylnego segmentu grzejnego 1, 1' za pomocą przewodów rurowych. Dzięki temu redukuje sie koszt wytwarzania grzejnika. Wygięcie bocznych odcinków a, b wykonuje się albo przed połączeniem, przykładowo spawaniem, półskorup 20a, 20b albo po ich połączeniu.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku profile albo blachy konwekcyjne 2 umieszcza się tylko na tylnym segmencie grzejnym 1 albo tylko na niewielkiej części przedniego segmentu 1, który pozostaje przede wszystkim elementem przekazującym ciepło droga promieniowania.

Jeszcze inne rozwiązanie grzejnika dwurzędowego z głównym segm entem promiennikowym 8 oddającym ciepło drogą promieniowania i pomocniczym segmentem konwekcyjnym 9 przekazującym ciepło droga konwekcji jest przedstawione na fig. 6. Grzejnik jednorzędowy albo inny grzejnik plaski łączy się za pomocą rury elastycznej 13 wykonanej z tworzywa sztucznego, metalu albo podobnego materiału z umieszczonym za segmentem grzejnym grzejnikiem rurowym 14 wyposażonym przykładowo w okrągłe albo prostokątne kryzy albo płytki 15 zwiększające udział konwekcji w wymianie ciepła z otoczeniem. Ilość i wielkość kryz 15 dobiera sie odpowiednio do wymaganej mocy cieplnej grzejnika. Ponieważ rury tego rodzaju są bardzo korzystne cenowo i mogą być wytwarzane jako wyrób cięty na

PL 215 345 B1 odcinki o wymaganych długościach, możliwe jest tworzenie bardzo długich, tanich grzejników realizujących cel według wynalazku.

Grzejniki rurowe stosuje się głównie w krajach południowych o łagodnych zimach, gdzie celowe jest stosowanie przede wszystkim grzejników promiennikowych, zaś konwekcyjna wymiana ciepła jest wymagana tylko przez niewiele dni w ciągu roku. Szeregowe połączenie grzejnika płaskiego, promiennikowego z grzejnikiem rurowym umożliwia spełnienie wymagań stawianych w tych warunkach klimatycznych. W celu zwiększenia udziału konwekcji przy nagrzewaniu pomieszczenia za pomocą przedniego segmentu grzejnego 1 płytę tę wyposaża się częściowo w blachy konwekcyjne 2 zaznaczone na rysunku przerywaną linią falistą.

Figura 9 przedstawia grzejnik według wynalazku tworzący element instalacji przyściennej, w przekroju pionowym. Instalacja przyścienna, stosowana przykładowo podczas prac modernizacyjnych, jest wykonywana często w kształcie stojaka 26 i osadzana w pewnej odległości od ściany. Stojak jest elementem wsporczym instalacji, przykładowo umywalki 28. Po zakończeniu prac stojak zabudowuje się tworząc wygodna powierzchnię użytkową 25.

Instalacja przyścienna może być również wykorzystana do osadzenia grzejnika. Jednorzędowy albo wielorzędowy grzejnik montuje sie tak, aby przedni segment 1 tworzący element promiennikowy był umieszczony od strony pomieszczenia, natomiast tylny segment 1' do konwekcyjnego przekazywania ciepła był umieszczony w skrzynce powietrznej 27. Ruch konwekcyjny powietrza umożliwiają kratki wlotowe i wylotowe 29, 30 umieszczone w dolnej i w górnej części instalacji przyściennej. W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku powierzchnia przedniego segmentu 1 jest z licowana z powierzchnią skrzyni powietrznej 27. Segment konwekcyjny wykonany jest w kształcie blach konwekcyjnych albo rur wyposażonych w kryzy według fig. 6. Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskuje sie powierzchnię grzejną wymagającą do zainstalowania niewielką ilość miejsca.

Na fig. 10 jest przedstawione jeszcze inne korzystne rozwiązanie według wynalazku, w którym grzejnik wielorzędowy jest wyposażony w segment grzejny 1 tworzący element promiennikowy, obok którego jest umieszczony jeden albo kilka elementów przekazujących ciepło droga konwekcji. Szczególnie korzystne jest osadzenie elementu promiennikowego 1 pod oknem 31, przy czym element promiennikowy powinien być tak dobrany, aby w zimne dni kompensować utratę ciepła przez powierzchnię okna 31 Element konwekcyjny 1 jest umieszczony za elementem promiennikowym patrząc w kierunku przepływu wody, zwłaszcza wzdłuż listwy przypodłogowej. Element ten może być wykonany w kształcie rury wyposażonej w kryzy według fig. 6. i ze względów estetycznych i sanitarnych powinien być obudowany.

W opisywanych wcześniej grzejnikach wielorzędowych najwyższa temperatura panuje na powierzchni przedniego segmentu grzejnego 1. Temperatura płyt umieszczonych bliżej ściany jest niższa, dzięki czemu mniejsza ilość ciepła jest tracona przez ścianę pomieszczenia. W celu dalszego zredukowania strat grzejniki według wynalazku wyposaża się w ekrany cieplne 12 wykonane zwłaszcza z wielowarstwowego aluminium. Ekrany te odbijają promieniowanie cieplne grzejnika oraz tworzą dodatkową izolację cieplną. Ekran 12 może również izolować przedni segment grzejny 1 względem segmentów umieszczonych od strony ściany.

Medium przepływające przez elementy łączące c-c', d-d' do narożników dolnej części ę, d' tylnego segmentu grzejnego 1' jest następnie kierowane do narożników w górnej części tego segmentu b', a). Jeżeli przepływ odbywa się przez odpowiednio ukształtowane pionowe kanały, stosuje się element dystansowy albo podporę fig. 7. W górnej części fig. 7 jest przedstawiona półskorupa albo płyta w częściowym widoku z przodu, przed połączeniem z odpowiednia drugą półskorupa albo płytą. Półskorupa ta jest wyprofilowana albo wyposażona w wytłoczenia 22a, 22b, które tworzą wewnątrz płyty według wynalazku kanały przepływowe 21 umieszczone korzystnie w kierunku pionowym oraz wzdłuż dolnej albo górnej części tej płyty kanał poprzeczny 23. W dolnej lewej części fig. 7 jest przedstawiony element grzejnika według wynalazku w przekroju, przy czym wlot 18 w tym przykładowym rozwiązaniu jest umieszczony w środku dolnej krawędzi grzejnika.

W celu prawidłowego rozprowadzenia wody wpływającej przez przyłącze wlotowe VL, 18 pionowy kanał przylegający do tego przyłącza jest oddzielony od dolnego kanału poprzecznego 23, przykładowo za pomocą ścianki oddzielającej. Również korzystne jest rozwiązanie, w którym przed połączeniem obu półskorup tworzących grzejnik w jednej z półskorup umieszcza się element dystansowy albo wsporczy. Przedstawiony na fig. 7 wspornik jest wyposażony w przelotowy otwór poprzeczny 19a oraz prostopadły do tego otworu pionowy kanał 19b. Kanał pionowy 19b jest umieszczony w pionowym kanale 21, zaś otwór poziomy 19a tworzy przedłużenie wlotu 18. Dzięki takiemu rozwiązaniu

PL 215 345 B1 uzyskuje sie żądany kierunek przepływu strumienia medium. Możliwe jest również takie wykonanie wspornika, które umożliwi przepływ medium przez kilka kanałów.

Wspornik jest elementem niesymetrycznym. Dzięki takiemu rozwiązaniu jego położenie we wnętrzu grzejnikami jest jednoznacznie określone. W rozwiązaniu według fig. 7 Zewnętrzny kształt wspornika jest dopasowany do wytłoczenia albo profilu półskorupy zaś pionowy kanał 19b jest umieszczony dokładnie w kanale pionowym 21. Jeżeli wspornik jest wykonany jako element symetryczny, na jego obwodzie wykonuje sie zamek albo spłaszczenie 19c, które przylega do dolnej krawędzi grzejnika. Niesymetryczny kształt wspornika umożliwia automatyczny montaż, przykładowo za pomocą robotów i ułatwia uzyskanie prawidłowego położenia wspornika za pomocą lekkich wstrząsów.

Grzejnik wykonuje się z płyt z materiału odkształcanego plastycznie, przykładowo metalu albo tworzywa sztucznego. W pierwszym etapie procesu produkcji wykonuje sie w płytach wytłoczenia 22a, 22b tworząc półskorupy 20a, 20b. Półskorupy są wyposażone w jeden albo kilka otworów do osadzenia zaworów, przyłączy VL, RL albo elementów łączących c-c'. W miejscach otworów umieszcza się między półskorupami wsporniki, które przejmują obciążenia dużymi siłami powstające podczas łączenia grzejnika i mocowania elementów przyłącza zabezpieczając grzejnik przed odkształceniem. W miejscach, w których są wymagane rozgałęzienia przepływu, stosuje się wsporniki wyposażone w odpowiednie otwory.

Zasada dostarczania większej ilości energii cieplnej do części radiacyjnej, która ogrzewa pomieszczenie za pomocą promieniowania, zwłaszcza przy niewielkim obciążeniu cieplnym, dotyczy również grzejników elektrycznych. W przykładowym rozwiązaniu przedstawionym na fig. 8 segment radiacyjny grzejnika 8 jest umieszczony nad albo przed konwekcyjną częścią grzejnika 9 ogrzewającą pomieszczenie za pomocą konwekcji.

Poszczególne części grzejnika według wynalazku są wyposażone w elektryczne elementy grzejne R1 ...Rn, r1 ...rn, które są osadzone w metalowych gniazdach bezpośrednio w grzejniku albo są umieszczone w kanałach, przez które przepływa czynnik roboczy. Grzejnik tego rodzaju może pracować w obiegu zamkniętym, przy czym czynnikiem roboczym jest woda, parafina albo inna podobna substancja. Ruch konwekcyjny strumienia czynnika roboczego jest wymuszany przez sam grzejnik albo za pomocą zewnętrznego napędu. Elementy grzejne poszczególnych części grzejnika są przeważnie włączane jednocześnie.

W grzejniku elektrycznym według fig. 8 opór elementu grzejnego w pierwszym, radiacyjnym segmencie tego grzejnika 8 jest mniejszy niż w jego pozostałych segmentach 9. Takie rozmieszczenie wielkości oporów elektrycznych zapewnia dostarczenie największej ilości energii do pierwszej części grzejnika 8. Poszczególne elementy grzejne kolejnych części grzejnika mogą być sterowane pojedynczo albo kaskadowo za pomocą regulatora, dzięki czemu udział ciepła wysyłanego do otoczenia drogą promieniowania albo konwekcji może być dostosowany do indywidualnych warunków panujących w pomieszczeniu. Rozwiązanie takie jest szczególnie korzystne zwłaszcza dla grzejników dwurzędowych, ponieważ przy niewielkim obciążeniu cieplnym systemu elektryczne elementy grzejne segmentu umieszczonego od strony ściany mogą być wyłączone. Jednocześnie przedni segment grzejny umieszczona od strony wnętrza będzie ogrzewała pomieszczenie drogą promieniowania. Odłączanie i włączanie elementów grzejnych tylnej płyty uzyskuje się za pomocą przekaźnika 16 umieszczonego między segmentami 8 i 9 grzejnika.

W innym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku przedni segment grzejny albo główny segment grzejny 8 są wyposażone w samoregulujący się albo samoograniczający opornik, znany ze stanu techniki i stosowany w tzw. ogrzewaniu towarzyszącym. Opornik ten jest wyposażony w elementy ferrytowe osadzone w elastomerze. Dzięki takiemu rozwiązaniu oporność elektryczna zwiększa się ze wzrostem temperatury. Uzyskany efekt jest w przybliżeniu skokowy, co powoduje, że przykładowo przy niskiej temperaturze otoczenia oporność maleje.

Samoograniczający się opornik eliminuje konieczność stosowania kosztownego systemu regulacji. Oporność głównego segmentu grzejnego 8, w którym zastosowano samoregulujący sie opornik może być mniejsza niż w pozostałych segmentach. Przy częściowym obciążeniu systemu grzejnego, gdy powierzchnia grzejnika jest stosunkowo chłodna, segment radiacyjny jest mocniej ogrzewany, co poprawia komfort osób przebywających w pomieszczeniu. W zakresie średnich temperatur grzejnika oporność w poszczególnych segmentach jest podobna, zaś przy pełnym obciążeniu systemu, gdy temperatura płyt grzejnych jest wysoka, temperatura segmentu umieszczonego od strony pomieszczenia pozostaje na ustalonym poziomie, co eliminuje możliwość poparzenia.

PL 215 345 B1

Dzięki rozdzieleniu grzejnika na segment radiacyjny i konwekcyjny uzyskuje sie możliwość nieliniowego sterowania ogrzewaniem pomieszczenia. Przy niewielkim zapotrzebowaniu na ciepło energia jest przekazywana przede wszystkim na drodze promieniowania, zaś przy większym poborze ciepło jest dostarczane głównie przez konwekcję.

W dobrze izolowanych pomieszczeniach albo przy niewielkim obciążeniu systemu grzejnego zapotrzebowanie na ciepło może się gwałtownie zmienić, przykładowo gdy przy mocy grzejnika 400 W zostanie włączone albo wyłączone oświetlenie halogenowe pobierające moc 300 W. W celu zapewnienia prawidłowej regulacji ogrzewania również w takim przypadku, grzejnik jest wyposażony w zawór termostatyczny o charakterystyce nieliniowej, przykładowo progresywnej albo degresywnej, regulujący przepływ czynnika grzejnego przez segment konwekcyjny w zależności od parametrów segmentu radiacyjnego.

Rozwiązanie według wynalazku może być stosowane również w systemach klimatyzacji , w których ciepło jest odbierane przez strumień czynnika roboczego, przykładowo przy chłodzeniu sufitowym pomieszczeń. W elemencie chłodzącym dwurzędowym pierwszy segment chłodzący jest umieszczony od strony wnętrza pomieszczenia, zaś drugi, tylny segment osadzony jest od strony ściany albo jest połączony z innym wymiennikiem ciepła. W elementach chłodzących jednorzędowych korzystne jest zasilanie czynnikiem chłodzącym w pierwszej kolejności obszaru znajdującego się w części środkowej albo przy krawędzi tego elementu.

W obiektach specjalnych, przykładowo w przedszkolach albo w dużych systemach grzewczych stosowanych w państwach dawnego bloku wschodniego możliwe jest takie rozwiązanie grzejnika wielorzędowego, w którym temperatura segmentu grzejnego umieszczonej od strony pomieszczenia jest niższa od temperatury pozostałych segmentów grzejnych. Jednak w przypadku zmiany warunków w budynku, przykładowo poprawienia izolacji cieplnej albo zmiany przeznaczenia obiektu w łatwy sposób można przestawić rozkład temperatury tak, aby cieplejszy segment grzejny był umieszczony od strony pomieszczenia. Takie rozwiązanie eliminuje konieczność wymiany grzejnika przy zmianie sposobu ogrzewania wnętrza.

Figura 11 przedstawia grzejnik HK wyposażony w dwa segmenty grzejne 1, £. Segmenty grzejne 1, £ są podłączone do systemu grzejnego domu jednorodzinnego albo bloku mieszkalnego za pomocą zespołu przyłączy albo zaworów 100. Czynnik roboczy z systemu grzejnego przepływa przez zespół wlotu 120 (fig. 12) i następnie przewodem pionowym 102 jest doprowadzony do odcinka łączącego 106. Odcinek łączący 106 jest podłączony do górnej części przedniego segmentu grzejnego 1. Doprowadzony do segmentu 1 czynnik roboczy przepływa przykładowo przez grzejnik drabinkowy, następnie przez umieszczone w dolnej części segmentu 1 przyłącze dodatkowe 108 jest doprowadzany do dodatkowego przewodu pionowego 104. Górny koniec dodatkowego przewodu pionowego 104 jest połączony z odcinkiem łączącym 106. W celu doprowadzenia większej części albo całości czynnika roboczego przepływającego przez przedni segment grzejny 1 do innych segmentów grzejnych, zwłaszcza do tylnego segmentu grzejnego £, grzejnik jest wyposażony w zamknięcie pośrednie 110. Po przejściu przez tylny segment grzejny £ czynnik roboczy przez przyłącze dodatkowe 108 i odcinek kierujący 116 dopływa do zespoły powrotnego 118. Odcinek kierujący 116 jest rozdzielony za pomocą dodatkowego zamknięcia pośredniego 112 tak, aby czynnik roboczy z tylnego segmentu grzejnego £ nie mógł się mieszać z czynnikiem roboczym doprowadzanym do dodatkowego przewodu pionowego 104. W celu przesunięcia dodatkowego przewodu pionowego 104 względem przewodu pionowego 102, dodatkowe zamknięcie pośrednie 112 jest ustawione ukośnie. Możliwe jest również rozwiązanie, w którym przyłącze dodatkowe 108 jest połączone przykładowo za pomocą spawania z osobnym przewodem, zastosowanie dwóch dodatkowych przewodów, których końce przeciwległe względem przyłącza dodatkowego 108 są zamknięte albo innego podobnego układu przewodzącego. Podobne rozwiązanie może być wykorzystane w przypadku odcinka łączącego 106. Stabilność mechaniczną zestawu zaworów 100 albo grzejnika HK uzyskuje sie za pomocą płyty podstawowej albo montażowej 122 umieszczonej w dolnej części konstrukcji. Odcinek łączący 106 jest podzielony za pomocą zamknięcia pośredniego 110 na dwie części, z których jedna jest połączona z pionowym przewodem 102, zaś druga tworzy obszar przyłączeniowy 114 połączony z dodatkowym przewodem pionowym 104.

Odcinek łączący 106 jest wyposażony w przyłącze 128, do którego mocuje się za pomocą kolana 103 przewód pionowy (fig. 12). Po przeciwnej stronie odcinka łączącego 106 jest umieszczone przyłącze zaworowe 124 do podłączenia zaworu, zaworu termostatowego, odpowietrznika albo innego podobnego urządzenia. Możliwe jest również rozwiązanie, w którym przyłącze zaworu 124 będzie

PL 215 345 B1 umieszczone w górnej części odcinka łączącego 106, czyli równolegle do osi przewodu pionowego 104. W takim rozwiązaniu położenie zaworu regulacyjnego musi być tak dobrane, aby umożliwić regulację grzejnika.

W innym rozwiązaniu według wynalazku możliwa jest zmiana kierunku przepływu przez grzejnik przedstawiony na fig. 11 tak, aby wlot i wylot były zamienione miejscami.

Na fig. 15 do 31 jest przedstawione przykładowe zastosowanie grzejnika według wynalazku w ściankach grzejnych składających się z pionowych albo poziomych płaskich rur grzewczych połączonych za pomocą poziomych albo pionowych rur albo kanałów.

Figura 15 przedstawia dwurzędową pionową ściankę grzejną według wynalazku, z przyłączem jednostronnym, w którym przyłącze dolotowe VL jest umieszczone w górnym rogu przedniego segmentu grzejnego 1, zaś przyłącze powrotne RL w dolnym narożniku tylnego segmentu grzejnego £ po tej samej stronie grzejnika. Gorąca woda wpływająca przez przyłącze dolotowe VL jest rozprowadzana w górnej części segmentu grzejnego 1, następnie przez elementy łączące, przykładowo rurę z metalu albo z tworzywa sztucznego, przepływa do tylnej ścianki grzejnej £. Kierunek przepływu wody w górnej części przedniego segmentu 1 jest pokazany na fig. 16, zaś kierunek przepływu w dolnej części ścianki tylnej 1 na fig. 17. Elementy łączące segment przedni 1 z tylnym 1 są tak wykonane, aby przepływ do tylnego segmentu £ był możliwy tylko w prawym górnym narożniku tego segmentu. Odpowiedni kierunek przepływu uzyskuje sie za pomocą dodatkowych elementów, które mogą być łatwo zamontowane w systemie zainstalowanym w budynku. Fig. 18 przedstawia pionową ściankę grzejną, w której segmenty przedni 1 i tylny £ są połączone za pomocą kształtek wykonanych w kształcie litery T umieszczonych w dolnym i górnym narożniku. Rozkład wielkości strumienia czynnika roboczego uzyskuje się za pomocą tych kształtek (fig. 19 i fig. 20). Kształtki są przepływowe albo zamknięte i są tak rozmieszczone, aby uzyskać przepływ szeregowy, w którym zawsze przedni segment grzejny 1 będzie zasilana w pierwszej kolejności.

Na fig. 19 do 29 są przedstawione poziome ścianki grzejne w różnej konfiguracji. W ściankach poziomych rury grzejne są umieszczone poziomo i są zasilane za pomocą wspólnych pionowych kanałów rozmieszczonych na obu bokach tych ścianek. Regulację przepływu czynnika roboczego uzyskuje się za pomocą blaszanych kierownic osadzonych w bocznych częściach grzejnika. Kierownice te są tak ukształtowane, aby przepływ przez ściankę przednią 1 i tylną £ był szeregowy i aby zawsze przednia ścianka grzejna 1 była zasilana w pierwszej kolejności.

W rozwiązaniach poziomych ścianek grzejnych według fig. 22 do 29 przepływ strumienia czynnika roboczego reguluje się podobnie jak w ściankach pionowych za pomocą odpowiednich kształtek w kształcie litery T łączących ściankę przednią 1 z tylną £.

Claims (46)

1. Wielosegmentowy grzejnik, zwłaszcza płytowy, wyposażony w umieszczony od strony ogrzewanej przestrzeni przedni segment grzejny, a od strony ściany pomieszczenia przynajmniej jeden tylny segment grzejny, między którymi znajduje się zespół kanałów do przepływu czynnika grzewczego, zakończony z jednej strony przyłączem wlotowym, zaś z drugiej strony przyłączem powrotnym, przy czym segmenty grzejne są wykonane z płaskich płyt profilowanych, zwłaszcza stalowych albo z płaskich rur połączonych ze sobą kanałami, przy czym segmenty grzejne są połączone ze sobą szeregowo znamienny tym, że, przyłącze zasilające przedniego segmentu grzejnego (1) jest umieszczone w kierunku przepływu czynnika roboczego przed przyłączem zasilającym tylny segment grzejny (1) i jest osadzone tylko w dolnym obszarze przedniego segmentu grzejnego (1), przy czym całkowita długość kanałów przepływowych w przednim segmencie grzejnym (1) jest większa niż w pozostałych segmentach, natomiast przekrój kanałów przepływowych w pierwszym segmencie grzejnym (1) jest większy niż przekrój kanałów w pozostałych płytach.

2. Grzejnik według zastrz. 1, znamienny tym, że segmenty grzejne (1, £) są połączone ze sobą za pomocą elastycznych rur, korzystnie wykonanych z metalu albo z tworzywa sztucznego.

3. Grzejnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przyłącze wlotowe (VL) i powrotne (RL) są umieszczone na pionowej krawędzi grzejnika.

4. Grzejnik według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że przyłącze wlotowe (VL) i powrotne (RL) są umieszczone w środkowej części poziomych krawędzi grzejnika.

PL 215 345 B1

5. Grzejnik według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że przedni segment grzejny (1 jest umieszczony nad albo pod tylnym segmentem grzejnym (U, przy czym oba segmenty (1, 1) tworzą jeden grzejnik albo jedną płytę grzejną.

6. Grzejnik według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że powierzchnie segmentów grzejnych (1,1) są wyposażone w profile konwekcyjne (2) wykonane w kształcie prostokątów albo fali.

7. Grzejnik według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że tylko tylny segment grzejny(1) jest wyposażony w profile konwekcyjne (2).

8. Grzejnik według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że jest wyposażony w nastawną żaluzję (7) zmieniającą powierzchnię strumienia powietrza przepływającego przez profile konwekcyjne (2).

9. Grzejnik według zastrz. 9, znamienny tym, że żaluzja (7) jest wyposażona w mechanizm nastawny do zamykania i otwierania przepływu powietrza przez profile konwekcyjne.

10. Grzejnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w czujnik temperatury (6) umieszczony w przednim segmencie grzejnym (1).

11. Grzejnik według zastrz. 7, znamienny tym, że jest wyposażony w komorę kompensacyjną (3) do zmiany ustawienia żaluzji (7).

12. Grzejnik według zastrz. 7, znamienny tym, że jest wyposażony w element metalowy z pamięcią kształtu albo w element bimetaliczny do zmiany ustawienia żaluzji (7).

13. Grzejnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w warstwę izolacyjną, zwłaszcza wykonaną z wielowarstwowego aluminium, umieszczoną między przednim segmentem grzejnym (1) i przynajmniej jednym tylnym segmentem grzejnym (1).

14. Grzejnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w ekran umieszczony od strony ściany, zwłaszcza wykonany z wielowarstwowego aluminium.

15. Grzejnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w co najmniej dwa różne segmenty grzejne (8, 9), przy czym przyłącze zasilające główny segment grzejny (8) jest umieszczone w kierunku przepływu czynnika roboczego przed przyłączem zasilającym segmenty pomocnicze (9).

16. Grzejnik według zastrz. 15, znamienny tym, że przynajmniej na jednej powierzchni grzejnika jest umieszczony profil konwekcyjny (2) o przekroju w kształcie linii prostokątnej albo falistej.

17. Grzejnik według zastrz. 15 znamienny tym, że całkowita powierzchnia profili konwekcyjnych głównego segmentu (8) jest mniejsza od powierzchni konwekcyjnych profili (2) umocowanych na pozostałych segmentach (9).

18. Grzejnik według jednego z zastrz. od 15 do 17, znamienny tym, że jest wykonany z profilowanych płyt, zwłaszcza stalowych, tworzących po połączeniu kanały przepływowe albo z płaskich rur połączonych za pomocą kanałów zbiorczych.

19. Grzejnik według jednego z zastrz. od 15 do 18, znamienny tym, że przynajmniej główny segment (8) tego grzejnika jest wyposażony w połączone ze sobą poziome kanały przepływowe tworzące kształt meandrów.

20. Grzejnik według zastrz. 15, znamienny tym, że przynajmniej pomocniczy segment grzejny (9) jest wyposażony w pionowe kanały przepływowe.

21. Grzejnik według jednego z zastrz. od 15 do 20, znamienny tym, że główny segment grzejny (8) jest oddzielony od pozostałych segmentów grzejnych za pomocą co najmniej jednej przegrody (10).

22. Grzejnik według zastrz. 21, znamienny tym, że w przegrodzie (10) jest umieszczony tylko jeden kanał łączący (11).

23. Grzejnik według zastrz. 22, znamienny tym, że kanał łączący (11) jest umieszczony przy pionowej krawędzi grzejnika.

24. Grzejnik według zastrz. 21, znamienny tym, że w przegrodzie (10) jest umieszczonych kilka kanałów łączących (11).

25. Grzejnik według zastrz. 15, znamienny tym, że przyłącze wlotowe (VL) jest umieszczone na pionowej krawędzi grzejnika.

26. Grzejnik według zastrz. 15, znamienny tym, że przyłącze wlotowe (VL) jest umieszczone w środkowej części poziomej krawędzi grzejnika.

27. Grzejnik według zastrz. 15, znamienny tym, że jest przynajmniej z jednej strony wygięty do tyłu wzdłuż krawędzi poziomej i tworzy umieszczoną od strony ściany powierzchnię grzejną równoległą do powierzchni grzejnej umieszczonej od strony wnętrza pomieszczenia.

PL 215 345 B1

28. Grzejnik według jednego z zastrz. od 19 do 27, znamienny tym, że przyłącze powrotne (RL) jest wykonane w kształcie rury umieszczonej w tylnej części grzejnika wzdłuż jego poziomej krawędzi.

29. Grzejnik według zastrz. 29, znamienny tym, że wykonany w kształcie rury przewód powrotny (14) jest wyposażony w okrągłe albo prostokątne kryzy (15) do wymiany ciepła drogą konwekcji.

30. Grzejnik według jednego z zastrz. od 19 do 30, znamienny tym, że segment główny (8) jest umieszczony między segmentami pomocniczymi (9).

31. Grzejnik według jednego z zastrz. od 19 do 30, znamienny tym, że jest wyposażony w ekran wykonany zwłaszcza z wielowarstwowego aluminium.

32. Grzejnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przyłącza wlotowe i powrotne do systemu centralnego ogrzewania są wyposażone w zespół przyłączy (100) do hydraulicznego połączenia segmentów grzejnych (1, 1') grzejnika (HK), przy czym zespól przyłączy (100) jest zaopatrzony w zespół wlotu (120) i zespół powrotu (118), które są umieszczone w dolnej części grzejnika (HK) oraz w pionowy przewód (102) doprowadzający czynnik roboczy z zespołu wlotu (120) do segmentu grzejnego (1) i dodatkowy przewód pionowy (104) łączący szeregowo segmenty grzejne (1, 1').

33. Grzejnik według zastrz. 1 albo 32, znamienny tym, że na przedłużeniu dodatkowego przewodu pionowego (104) jest umieszczony odcinek kierujący (116) do szeregowego połączenia tylnego segmentu grzejnego (1) z zespołem powrotu (118).

34. Grzejnik według jednego z zastrz. 1 albo 32, albo 33, znamienny tym, że składa się z przedniego segmentu grzejnego (1) i z jednego albo kilku tylnych segmentów grzejnych (1).

35. Grzejnik według jednego z zastrz. 1 albo 32, znamienny tym, że zespół wlotu (120) i zespół powrotu (118) są umocowane na płycie podstawowej albo płycie montażowej (122) osadzonej na podłożu.

36. Grzejnik według jednego z zastrz. 1 albo 32, znamienny tym, że na górnym odcinku końcowym pionowego przewodu (102) jest umieszczony odcinek łączący (106) umocowany do przedniego segmentu grzejnego.

37. Grzejnik według zastrz. 36, znamienny tym, że przewód pionowy (102) jest połączony z odcinkiem łączącym (106) za pomocą kolana (103).

38. Grzejnik według jednego z zastrz. 1 albo 32, znamienny tym, że dodatkowy przewód pionowy (104) jest połączony z przednim segmentem grzejnym (1) za pomocą przyłącza dodatkowego (108).

39. Grzejnik według jednego z zastrz. od 34 do 37, znamienny tym, że odcinek łączący (106) jest wyposażony w zamknięcie pośrednie (110), przy czym przewód pionowy (102) jest podłączony do tego odcinka od strony jednego z segmentów grzejnych, zwłaszcza przedniego segmentu grzejnego (1), zaś dodatkowy przewód pionowy(104) jest połączony z przeciwną stroną odcinka łączącego (106), połączoną z tylnym segmentem grzejnym (1).

40. Grzejnik według jednego z zastrz. 37 albo 38, znamienny tym, że przyłącze dodatkowe (108) jest wyposażone w zamknięcie pośrednie (112), przy czym po jednej stronie tego zamknięcia przyłącze dodatkowe (108) jest połączone z przednim segmentem grzejnym (1) zaś po drugiej stronie zamknięcia (112) z tylnym segmentem grzejnym (1).

41. Grzejnik według zastrz. 38, znamienny tym, że dodatkowy przewód pionowy (104) jest połączony z przyłączem dodatkowym (108) od strony jednego z segmentów grzejnych, zwłaszcza segmentu przedniego (1).

42. Grzejnik według jednego z zastrz. 39 albo 40, znamienny tym, że dodatkowe zamknięcie (112) jest wykonane w kształcie płyty ustawionej ukośnie względem osi przyłącza dodatkowego (108), przy czym dodatkowy przewód pionowy (104) jest podłączony don tego przyłącza od strony tylnego segmentu grzejnego (1).

43. Grzejnik według jednego z zastrz. od 38 do 42, znamienny tym, że zamknięcie pośrednie (110) jest wodoszczelne.

44. Grzejnik według jednego z zastrz. od 39 do 43, znamienny tym, że dodatkowe zamknięcie pośrednie (112) jest wodoszczelne.

45. Grzejnik według jednego z zastrz. 1 albo 43, znamienny tym, że zespół zaworów jest podłączony do środkowej części grzejnika (HK) albo do jego bocznej części.

46. Grzejnik według jednego z zastrz. 1 albo 32, znamienny tym, że zwłaszcza w górnej części pionowego przewodu albo przyłącza jest umieszczone przyłącze zaworowe (124) do podłączenia zaworu, zaworu termostatowego, odpowietrznika albo innego podobnego urządzenia.