RU201134U1

RU201134U1 - Радиатор из натурального камня

Info

Publication number: RU201134U1
Application number: RU2020116102U
Authority: RU
Inventors: Илья Владимирович Муравьёв; Юлия Сергеевна Муравьёва
Original assignee: Илья Владимирович Муравьёв; Юлия Сергеевна Муравьёва
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2020-11-30

Abstract

Полезная модель относится к устройствам отопления, а именно к радиаторам из натурального камня, которые могут подключаться к центральной или частной сети отопления или ГВС и предназначены для отопления зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом является повышение теплоотдачи радиатора за счет конструктивного исполнения элементов радиатора из натурального камня, обладающего высокой теплоемкостью, теплопроводностью и способного излучению тепла при нагреве, содержания медного теплообменника в толще камня и экологически чистой полимерной смолы; уменьшение габаритов радиатора при отсутствии армирующих компонентов или многосоставных частей. Технический результат достигается следующим образом. Радиатор из натурального камня, содержащий теплообменник и связующие вещество, выходы подачи и отвода теплоносителя, выход для отвода воздуха, патрубки подключения, крепежные элементы, теплообменник выполнен в виде трубчатых медных элементов, соединенных между собой, с возможностью беспрепятственной циркуляции теплоносителя внутри него и своевременного отвода воздуха через выход для отвода воздуха, трубчатые медные элементы полностью утоплены в корпус из натурального камня, причем в качестве связующего вещества применяется экологически чистая полимерная смола, корпус из натурального камня состоит из измельченных и восстановленных фракций, соединенных с экологически чистой полимерной смолой. В качестве натурального камня применяются минералы и горные породы, выдерживающие температурные нагрузки, с теплопроводностью не менее 3 Вт/м°C и удельной теплоемкостью не менее 500 Дж/кг°C. Выход для отвода воздуха, выходы подачи и отвода воды выполнены с учетом технических потребностей: снизу, сверху, сбоку, сзади корпуса из натурального камня. Корпус имеет вид прямоугольной, квадратной или иной геометрической правильной и неправильной формы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам отопления, а именно к радиаторам из натурального камня, которые могут подключаться к центральной или частной сети отопления или ГВС, и предназначены для отопления зданий и сооружений различного назначения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны РАДИАТОРЫ CINER (Франция), [источник: https://www.cinier.com/ru/%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BD/radiateurs-contemporains-ru/#filter=*] изготовленные из измельченного и восстановленного камня Olycale®, добываемого во французских Пиренеях. Нагревательный элемент изготовлен из медных трубок, и находится в толще камня. Авторы не раскрывают настоящее название минерала, но Olycale близкое по звучанию к слову каолин (kaolin –фр.), который добывается в Пиренях. Каолин — глина белого цвета, она же белая глина, состоящая из минерала каолинита, его используют для производства шамота, огнеупорного кирпича, строительной керамики, белого цемента. Так же если учитывать, что радиаторы Cinier состоят только из тела камня, с теплообменником внутри, без связующего вещества, скорее всего для его изготовления используется измельченная глина, которую можно восстановить в любую форму методом обжига. Этот минерал хорошо накапливает тепло и слабо его отдает. Теплоемкость белой глины равна 800 Дж/кг°C, теплопроводность 0.1 – 0.3 Вт/м°C. Мощность радиаторов Cinier варьируется от 982 Вт до 1379 Вт.

Недостатком известного решения является низкий уровень теплоотдачи радиатора, а также сложность в изготовлении с применением дорогостоящего оборудования, что влияет на конечную стоимость для потребителя.

Известен НАГРЕВАТЕЛЬ ГОРБЕНКО «РА СВЕТ» [патент на полезную модель RU64463, Опубликовано: 27.06.2007 Бюл. № 18], включающий корпус с размещенным в нем источником тепла, который снабжен излучателем, выполненным в виде объемного тела из природного материала.

Излучатель выполнен в виде плиты, при этом одна поверхность плиты размещена внутри корпуса вблизи источника тепла, а другая выведена наружу.

Излучатель выполнен в виде трубчатого тела, при этом источник тепла размещен внутри полости излучателя.

Недостатком известного решения является то, что нагреватель расположен отдельно от каменной плиты и соприкасается с воздухом, такой способ крепления нагревателя к задней стенке излучателя даже при наличии отражателя, увеличивает теплопотери при передаче энергии и уменьшает КПД устройства, его тепловую мощность.

Наиболее близкое техническое решение, выбранное в качестве прототипа, РАДИАТОР ИЗ НАТУРАЛЬНОГО КАМНЯ ДЛЯ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ СО ВСТРОЕННОЙ МЕДНОЙ ТРУБКОЙ (Германия) [DE20208007U1, Опубликовано 06.03.2003]. Радиатор отопления имеет корпус из натурального камня с теплом, подаваемым через сердечник из медных трубок. Трубки соприкасаются с камнем через окружающую литую массу теплопроводящего материала. Радиатор 50 мм толщиной, имеет отражатель из листового алюминия.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Техническим результатом является повышение теплоотдачи радиатора за счет конструктивного исполнения элементов радиатора из натурального камня, обладающего высокой теплоемкостью, теплопроводностью и способного излучению тепла при нагреве, содержания медного теплообменника в толще камня и экологически чистой полимерной смолы; уменьшение габаритов радиатора при отсутствии армирующих компонентов или многосоставных частей.

Благодаря использованию медного теплообменника, обладающего высокой теплопроводностью и теплоемкостью, натуральный камень легко нагревается, долго сохраняет, отдает и поддерживает оптимальную температуру помещения.

Технический результат достигается следующим образом. Радиатор из натурального камня, содержащий теплообменник и связующие вещество, выходы

подачи и отвода теплоносителя, выход для отвода воздуха, патрубки подключения, крепежные элементы,

по полезной модели,

теплообменник выполнен в виде трубчатых медных элементов, соединенных между собой, с возможностью беспрепятственной циркуляции теплоносителя внутри него и своевременного отвода воздуха через выход для отвода воздуха,

трубчатые медные элементы полностью утоплены в корпус из натурального камня,

причем в качестве связующего вещества применяется экологически чистая полимерная смола,

корпус из натурального камня состоит из измельченных и восстановленных фракций, соединенных с экологически чистой полимерной смолой.

В качестве натурального камня применяются минералы и горные породы, выдерживающие температурные нагрузки, с теплопроводностью не менее 3 Вт/м°C и удельной теплоемкостью, не менее 500 Дж/кг°C.

Выход для отвода воздуха, выходы подачи и отвода воды выполнены с учетом технических потребностей: снизу, сверху, сбоку, сзади корпуса из натурального камня.

Корпус имеет вид прямоугольной, квадратной или иной геометрической правильной и не правильной формы.

Размер фракций измельченного и восстановленного натурального камня может составлять от 0,01 до 20 мм.

На внешнюю сторону корпуса может быть нанесено архитектурно-декоративное покрытие (рисунок или фактура).

Для примера приведем использование талькохлорита в качестве натурального камня.

Кроме названия талькохлорит, существуют также ряд названий по области применения: печной камень, горшечный камень.

Камень талькохлорит обладает высокой теплоёмкостью и теплопроводностью. Удельная теплоёмкость 900 Дж/кг°C (жадеит – 753,4 Дж/кг°C). Теплопроводность 6 Вт/м°C (жадеит - 5,61 Вт/м°C). Тепловое расширение 0,001%/°C. Для сравнения теплопроводность мрамора 1,6 Вт/м°C при теплоемкости 419 Дж/кг°C, а гранита 1,1 6 Вт/м°C при теплоемкости 880 Дж/кг°C.

Благодаря лёгкости обработки, и в то же время прочности и долговечности, является прекрасным строительным и облицовочным огнеупорным материалом, он выдерживает температуру до 1600 °C. За счёт высокой теплоёмкости максимально аккумулирует тепловую энергию, долго и равномерно её отдаёт, даже после прекращения нагрева.

Химическая устойчивость камня исключительно высока. Он не подвержен воздействию даже сильных кислот, его поверхность могут разъедать только очень сильные щёлочи.

Талькохлорит используется в виде цельных плит, щебня и порошка.

Талькохлорит обладает излучением подобным теплоизлучению человека (8-9 микрон). Поэтому человеческий организм воспринимает его максимально комфортно. При нагревании тепло радиатора из талькохлорита излучается в окружающую среду равномерно во все стороны, что обеспечивает более равномерную температуру в поперечном сечении помещения. Это означает, что мы имеем меньшую разницу температур между воздухом, находящимся под потолком, и рядом с полом. Такой радиатор не пересушивает воздух, так как мягкая подача тепла уменьшает его циркуляцию, не создает турбулентность, и воздух движется упорядоченно, отсутствуют завихрения. Это делает их безопасными для детей, людей с заболеваниями дыхательных путей и страдающих аллергией.

Медный спаянный теплообменник состоит из медной, не отожженной трубы. Пайка теплообменника происходит припоем с применением соответствующего флюса и газа. Межосевое расстояние между теплообменными патрубками 50 мм. Каждый теплообменник проверяется на прочность избыточным давлением до 25кг/см.кв. Рабочее давление достигает 16кг/см.кв

Среди основных преимуществ трубного материала из меди, в первую очередь отмечается непревзойденная прочность, что обеспечивает долговечность радиатора, работающего с самыми разными теплоносителями, не плавятся при интенсивном прогреве, не трескаются и не деформируются в процессе эксплуатации. Антикоррозийное покрытие внутренних стенок труб защищает сам теплообменник от воздействия растворенного кислорода или слишком кислой или щелочной среды.

Их теплопроводность составляет 407 Вт/мК, что значительно превышает фактические рабочие показатели чугуна (60 Вт/мК), стали (52 Вт/мК) или металлопластика (0,24 Вт/мК).

В качестве связующего вещества используются полимерные смолы, которые являются экологически чистыми, без растворителей и вредных примесей.

Экологически чистое связующее вещество, не пропускает воду, что делает поверхность радиатора невосприимчивой к воздействию влаги, обладает высокой механической прочностью, теплоемкостью и термостойкостью при циклическом изменении температур, а также адгезией. Скрепляющие свойства обеспечивают прочное удерживание формы корпуса радиатора и не снижают теплопроводность камня в целом.

Пропорция и свойства всех компонентов дают возможность выполнить радиатор толщиной 35 мм, что было бы невозможно с применением любых других смесей и комбинаций, такое сочетание позволяет не использовать дополнительные армирующие компоненты, как металлическую арматуру, так и любые другие присадки, и связующие синтетические волокна. Вес радиатора шириной 56 см, высотой 150 мм, толщиной 3,5 см - всего 45 кг, что сравнительно с другими аналогичными радиаторами из натурального камня, меньше на 20 процентов, а в некоторых случаях меньше на 30-50 процентов. Данная полезная модель обеспечивает интеллектуальное тепло: камень легко нагревается, быстро аккумулирует, долго сохраняет и поддерживает оптимальную температуру, что позволяет экономить энергозатраты на нагрев теплоносителя. Так же продолжает нагрев воздуха в течение 7-8 часов даже после отключения теплоносителя. Принципиально новое равномерное тепловое излучение и мягкость, безопасен при контакте с поверхностью, бесшумен. Нельзя исключать и архитектурно-декоративные свойства радиатора. Радиатор, выполненный из натурального камня, имеет сдержанный и элегантный вид, а природный цвет, сохраненный в процессе изготовления, может служить хорошим дополнением в декоре помещения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. представлен вид сбоку.

На фигуре выполнены следующие обозначения:

1 – корпус из натурального камня и связующего вещества;

2 – теплообменник

3 – вход теплоносителя;

4 – выход отвода теплоносителя;

5 – выход для отвода воздуха;

6 – крепежные элементы;

7 – патрубки подключения к радиатору;

8 – несущая конструкция.

Радиатор из натурального камня, предназначенный для подключения к центральной сети отопления, содержит: 1 – корпус из натурального камня и связующего вещества; 2 – теплообменник, 3 – вход теплоносителя; 4 – выход отвода теплоносителя; 5 – выход для отвода воздуха; 6 – крепежные элементы; 7 – патрубки подключения к радиатору.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство работает следующим образом.

Подключение радиатора осуществляется напрямую к сети отопления с температурным режимом до 110гр/С. Он может подключаться к центральной или частной сети отопления и ГВС.

Теплоносителем для радиаторов служит любая среда, применяемая в сетях отопления РФ. Радиатор из натурального камня может быть подключен к любому трубопроводу через термостатические вентили, оснащенные термоголовками, сервоприводами или шаровыми и настроечными клапанами.

Теплообменник - 2 выполнен в виде трубчатых медных элементов, соединенных между собой, с возможностью беспрепятственной циркуляции теплоносителя внутри него и своевременного отвода воздуха, на внутренние стенки трубчатых медных элементов нанесено антикоррозийное покрытие.

Медные трубчатые элементы, соединенные между собой утоплены (включены) в корпус радиатора - 1.

Корпус из натурального камня - 1 состоит из измельченных и восстановленных фракций, соединенных со связующим веществом.

Выход для отвода воздуха - 5, выходы подачи - 3 и отвода воды - 4 могут быть выполнены с учетом технических потребностей: снизу, сверху, сбоку, сзади корпуса из натурального камня.

Медный теплообменник - 2 быстро нагревает корпус – из1 натурального камня, натуральный камень долго сохраняет тепло, постепенно отдает тепло, поддерживая таким образом оптимальную температуру помещения.

Поверхность радиатора равномерная и гладкая со всех сторон, корпус внутри и снаружи однородный. На передней панели радиатора возможно нанесение художественного оформления. Оформление износостойкое, наносится на загрунтованную поверхность с последующим нанесением верхнего защитного покрытия для придания стойкости к стиранию и воздействию влаги. К задней стенке радиатора прикреплены кронштейны - 6 для монтажа радиаторов на стену из любого строительного или отделочного материала.

Каждый радиатор проверяется на прочность избыточным давлением до 25кг/см.кв. Рабочее давление достигает 16кг/см.кв.

Таким образом, предложенный радиатор из натурального камня с высокой теплопроводностью, теплоемкостью и способный излучению тепла при нагреве, с содержанием медного теплообменника в толще камня, за счет уменьшения габаритов радиатора при отсутствии армирующих компонентов или многосоставных частей, позволяет повысить теплоотдачу радиатора путем быстрого нагрева натурального камня, долгого сохранения тепла, постепенной отдачи и длительной поддержки оптимальной температуры помещения.

Модификации и улучшения вышеописанных вариантов осуществления понятны для специалистов в данной области техники. Вышеприведенное описание приведено исключительно в качестве примера, и не является ограничивающим.

Claims

1. Радиатор из натурального камня, содержащий теплообменник и связующее вещество, выходы подачи и отвода теплоносителя, выход для отвода воздуха, патрубки подключения, крепежные элементы, отличающийся тем, что теплообменник выполнен в виде трубчатых медных элементов, соединенных между собой с возможностью беспрепятственной циркуляции теплоносителя внутри него и своевременного отвода воздуха через выход для отвода воздуха, трубчатые медные элементы полностью утоплены в корпус из натурального камня, причем в качестве связующего вещества применяется экологически чистая полимерная смола, корпус из натурального камня состоит из измельченных и восстановленных фракций, соединенных с экологически чистой полимерной смолой.

2. Радиатор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве натурального камня применяются минералы и горные породы, выдерживающие температурные нагрузки, с теплопроводностью не менее 3 Вт/м°C и удельной теплоемкостью не менее 500 Дж/кг°C.

3. Радиатор по п. 1, отличающийся тем, что выход для отвода воздуха, выходы подачи и отвода воды выполнены с учетом технических потребностей: снизу, сверху, сбоку, сзади корпуса из натурального камня.

4. Радиатор по п. 1, отличающийся тем, что корпус имеет вид прямоугольной, квадратной или иной геометрической правильной и неправильной формы.