RU195348U1

RU195348U1 - Convector

Info

Publication number: RU195348U1
Application number: RU2019118551U
Authority: RU
Inventors: Игорь Сергеевич Ковалев
Original assignee: Игорь Сергеевич Ковалев
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-01-23

Abstract

Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована для отопления бытовых и производственных помещений.В конструкции конвектора используются тепловые трубы с замкнутым испарительно-конденсационным контуром циркуляции, вертикально расположенные, оребренные и снабженные электрическими нагревателями. При этом тепловые трубы окружены сеткой, расположенной на расстоянии от их наружной поверхности, при котором температура сетки не превышает допустимую, а ячейки сетки выполнены с возможностью препятствования прямому контакту человека с наружной поверхностью тепловых труб.Максимальная мощность конвектора пропорциональна количеству тепловых труб, образующих конструкцию конвектора, а регулирование мощности выполняется изменением количества тепловых труб с включенными в работу электронагревателями. 2 ил.The utility model relates to heat engineering and can be used for heating domestic and industrial premises. The convector design uses heat pipes with a closed evaporative-condensation circulation circuit, vertically located, finned and equipped with electric heaters. In this case, the heat pipes are surrounded by a grid located at a distance from their outer surface, at which the grid temperature does not exceed the permissible one, and the grid cells are made with the possibility of preventing direct human contact with the outer surface of the heat pipes. The maximum convector power is proportional to the number of heat pipes forming the convector design , and power regulation is performed by changing the number of heat pipes with electric heaters included in the work. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к конструкции конвекторов, работающих на электрической энергии, и может быть использована для отопления бытовых и производственных помещений.The utility model relates to heat engineering, namely to the design of convectors operating on electric energy, and can be used for heating domestic and industrial premises.

Известны конструкции калориферов, в которых используются тепловые трубы с замкнутым испарительно-конденсационным контуром циркуляции (авт. свид. №611099, кл. F28D 15/00, опубл. 15.06.1978 г., Бюл. №22).Known designs of heaters that use heat pipes with a closed evaporative condensation circuit (ed. Certificate No. 611099, class F28D 15/00, publ. 06/15/1978, bull. No. 22).

К недостаткам данной конструкции относятся низкая надежность и низкая интенсивность теплообмена.The disadvantages of this design include low reliability and low heat transfer rate.

Известна, принятая в качестве прототипа, конструкция полезной модели кл. F28D 15/02 №150747, содержащая корпус с закрепленными в нем вертикально расположенными, оребренными и снабженными электрическими нагревателями тепловыми трубами, а так же снабженная автоматическими переключателями мощности электронагревателей, вентилятором с электродвигателем и системой автоматического управления работой устройства. К недостаткам прототипа относятся высокая сложность и, соответственно, стоимость изготовления конструкции прототипа и пониженная, из-за этих недостатков, надежность работы при длительной эксплуатации.Known adopted as a prototype, the design of a utility model of class. F28D 15/02 No. 150747, comprising a housing with vertically mounted, finned and equipped with electric heaters heat pipes, as well as equipped with automatic power switches for electric heaters, a fan with an electric motor and an automatic control system for the operation of the device. The disadvantages of the prototype include high complexity and, accordingly, the cost of manufacturing the design of the prototype and reduced, due to these shortcomings, the reliability of operation during long-term operation.

Целью предложенной конструкции полезной модели является повышение эффективности работы конвектора с тепловыми трубами с замкнутым испарительно-конденсационным контуром циркуляции.The purpose of the proposed design of the utility model is to increase the efficiency of the convector with heat pipes with a closed evaporation-condensation circuit.

Поставленная цель достигается в конструкции конвектора, содержащей корпус с закрепленными в нем вертикально расположенными и оребренными и снабженными электрическими нагревателями тепловыми трубами, отличающийся тем, что тепловые трубы окружены сеткой, расположенной на расстоянии от их наружной поверхности, при котором температура сетки не превышает допустимую, а ячейки сетки выполнены с возможностью препятствования прямому контакту человека с наружной поверхностью тепловых труб.This goal is achieved in the design of the convector, comprising a housing with heat pipes mounted vertically and finned and equipped with electric heaters, characterized in that the heat pipes are surrounded by a grid located at a distance from their outer surface, at which the grid temperature does not exceed the permissible mesh cells are made with the possibility of preventing direct human contact with the outer surface of the heat pipes.

Конструкция конвектора поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен схематический чертеж единичного модуля конвектора, а на фиг. 2 - конвектор, состоящий из нескольких единичных модулей.The design of the convector is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic drawing of a unit convector module, and FIG. 2 - convector, consisting of several single modules.

Конвектор состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем тепловыми трубами 2, снабженными электрическими нагревателями 3 и ребрами 4, при этом тепловые трубы 2 окружены сеткой 5, и каждый нагреватель 3 имеет свой собственный выключатель 6, Пространство между стенками корпуса 1 и тепловыми трубами 2 заполнено материалом 7 с огнеупорными и теплоизоляционными свойствами, например, шамотом.The convector consists of a housing 1 with heat pipes 2 fixed in it, equipped with electric heaters 3 and ribs 4, while the heat pipes 2 are surrounded by a grid 5, and each heater 3 has its own switch 6, the space between the walls of the housing 1 and the heat pipes 2 is filled material 7 with refractory and heat-insulating properties, for example, chamotte.

Предложенный конвектор работает следующим образом. Тепловые трубы 2, установленные в корпусе 1, заполняются водой на одну треть внутреннего объема. При включении электрических нагревателей 3 вода нагревается до температуры кипения и пар заполняет две трети внутреннего объема тепловых труб 2, конденсируясь на внутренней поверхности тепловых труб 2. За счет переноса тепла теплопроводностью осуществляется переход тепла на наружную поверхность тепловых труб 2, а передача тепла с наружной поверхности тепловых труб 2 в объем нагреваемого помещения осуществляется путем естественной конвекции и теплового излучения. Процесс теплопередачи реализуется при постоянной температуре кипения и конденсации водяного пара при давлении, определяемом интенсивностью подвода тепла к тепловым трубам 2 от электрических нагревателей 3. Например: при давлении 1 ат. Эта температура равна 100°С, при давлении 5 ат - 155°С, при давлении 10 ат - 200°С и при 15 ат - 235°С. По условиям безопасной эксплуатации температура наружной поверхности конвектора не должна превышать 90°С - поэтому тепловые трубы 2 окружены предохранительной сеткой 5 на расстоянии, при котором температура сетки снижается до допустимого уровня в 90°С, причем сетка 5 не позволяет человеку прикоснуться к наружной поверхности тепловых труб 2, имеющей температуру выше допустимой по условиям безопасной эксплуатации.The proposed convector operates as follows. The heat pipes 2 installed in the housing 1 are filled with water by one third of the internal volume. When you turn on the electric heaters 3, the water is heated to a boiling point and the steam fills two-thirds of the internal volume of the heat pipes 2, condensing on the inner surface of the heat pipes 2. Due to heat transfer by heat conduction, heat is transferred to the outer surface of the heat pipes 2, and heat is transferred from the outer surface heat pipes 2 in the volume of the heated room is carried out by natural convection and heat radiation. The heat transfer process is implemented at a constant boiling point and condensation of water vapor at a pressure determined by the intensity of heat supply to the heat pipes 2 from electric heaters 3. For example: at a pressure of 1 at. This temperature is 100 ° С, at a pressure of 5 at - 155 ° С, at a pressure of 10 at - 200 ° С and at 15 at - 235 ° С. According to the conditions of safe operation, the temperature of the outer surface of the convector should not exceed 90 ° C - therefore, the heat pipes 2 are surrounded by a safety net 5 at a distance at which the temperature of the grid decreases to an acceptable level of 90 ° C, and the grid 5 does not allow a person to touch the outer surface of the heat pipes 2 having a temperature higher than permissible under conditions of safe operation.

Ступенчатое регулирование тепловой мощности конвектора осуществляется использованием индивидуальных выключателей 6 тепловых труб 2. Наибольшая теплопроизводительность конвектора достигается включением в работу всех тепловых труб 2 по фиг. 2. Для снижения тепловой производительности индивидуальными выключателями 6 выводится из работы необходимое количество тепловых труб 2.The stepwise regulation of the convector thermal power is carried out using individual switches 6 of the heat pipes 2. The highest heat output of the convector is achieved by turning on all the heat pipes 2 in FIG. 2. To reduce thermal performance by individual switches 6, the required number of heat pipes 2 is taken out of operation.

Большая по площади общая наружная поверхность тепловых труб 2 с продольными ребрами 4 и достаточно высокая температура наружной поверхности тепловых труб 2 позволяет осуществить интенсивную и мощную передачу тепла путем естественной конвекции и теплового излучения в объем нагреваемого помещения с возможностью ступенчатого регулирования тепловой производительности. При этом данная задача решается в предложенной конструкции конвектора без использования дополнительных средств для осуществления принудительной циркуляции нагреваемого воздуха (вентиляторов, нагнетателей), систем автоматического регулирования, что значительно упрощает конструкцию конвектора и делает ее более надежной в эксплуатации при сохранении высокой эффективности теплопередачи. Предложенные существенные отличия конструкции конвектора делают его более эффективным в использовании в сравнении с известными конструкциями конвекторов.A large total external surface of the heat pipes 2 with longitudinal ribs 4 and a sufficiently high temperature of the external surface of the heat pipes 2 allows for intense and powerful heat transfer by means of natural convection and heat radiation into the volume of the heated room with the possibility of stepwise regulation of thermal performance. At the same time, this problem is solved in the proposed convector design without the use of additional tools for the forced circulation of heated air (fans, blowers), automatic control systems, which greatly simplifies the convector design and makes it more reliable in operation while maintaining high heat transfer efficiency. The proposed significant differences in the design of the convector make it more efficient to use in comparison with the known designs of convectors.

Claims

A convector comprising a body with vertically arranged, finned and equipped with electric heaters heat pipes, characterized in that the heat pipes are surrounded by a grid located at a distance from their outer surface, at which the grid temperature does not exceed the permissible one, and the grid cells are made with the possibility of preventing direct human contact with the outer surface of the heat pipes.