RU208535U1

RU208535U1 - Electric boiler

Info

Publication number: RU208535U1
Application number: RU2021128373U
Authority: RU
Inventors: Сергей Витальевич Максимов; Михаил Анатольевич Сухих
Original assignee: Сергей Витальевич Максимов
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2021-12-23

Abstract

Полезная модель относится к отопительной технике и может быть использована в электрокотлах, предназначенных для отопления в индивидуальном жилье и в производственных помещениях, а также для нагрева воды для хозяйственных нужд. Электрокотел содержит корпус с установленной в нем емкостью с выходным и входным патрубками для циркулирующего теплоносителя, инфракрасный нагревательный элемент, средство крепления нагревательного элемента. Емкость образована размещенными одна в другой с зазором двумя квадратными профильными трубами, межтрубное пространство которых ограничено с обоих концов торцевыми стенками, при этом элемент, генерирующий инфракрасное излучение, размещен в трубе наименьшего поперечного сечения с зазором относительно ее внутренних стенок. Технический результат заключается в нагреве теплоносителя с использованием инфракрасного излучения, что позволяет ускорить процесс нагрева воды, сделать его более равномерным. 3 ил.The utility model relates to heating technology and can be used in electric boilers designed for heating in individual housing and industrial premises, as well as for heating water for household needs. The electric boiler comprises a housing with a container installed in it with outlet and inlet nozzles for the circulating coolant, an infrared heating element, and a means for fastening the heating element. The container is formed by two square shaped pipes placed one inside the other with a gap, the annular space of which is limited at both ends by the end walls, while the infrared radiation generating element is placed in the pipe of the smallest cross section with a gap relative to its inner walls. The technical result consists in heating the coolant using infrared radiation, which makes it possible to speed up the process of heating water, to make it more uniform. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к отопительной технике и может быть использована в электрокотлах, предназначенных для отопления в индивидуальном жилье и в производственных помещениях, а также для нагрева воды для хозяйственных нужд.The utility model relates to heating equipment and can be used in electric boilers intended for heating in individual housing and in industrial premises, as well as for heating water for household needs.

Спиральные электронагреватели характеризуются большой плотностью мощности, что делает их незаменимыми там, где необходимы высокая температура и мощность в условиях ограниченного пространства. Слишком высокая допустимая нагрузка препятствует теплоотводу и приводит к аккумуляции тепла, что может привести к критическому перегреву спирального нагревательного элемента. При любых составляющих для виткового нагревателя температура 750°С, не распространяется на корпус, на место подключения и места спая нагревательных элементов.Spiral electric heaters are characterized by a high power density, which makes them indispensable where high temperature and power are required in a limited space. Too high load capacity impedes heat dissipation and results in heat accumulation, which can lead to critical overheating of the coil heating element. With any components for a coil heater, the temperature of 750 ° C does not apply to the case, to the connection point and the junction of the heating elements.

Например, спиральные тэны в рефлектирующей трубке можно использовать только при температуре не превышающей 600°С, так как при более высокой температуре возникает угроза расплавления паяного соединения. Температура, возникающая в местах подключения, во многом определяет выбор существующих версий подключения.For example, spiral heating elements in a reflective tube can only be used at temperatures not exceeding 600 ° C, since at higher temperatures there is a threat of melting of the soldered joint. The temperature occurring at the connection points largely determines the choice of the existing connection versions.

Известен электрокотел, содержащий корпус теплообменника с подводящими и отводящими воду патрубками, в полости которого смонтирован спиральный нагреватель (RU 352, 16.04.1995). Недостатками данного нагревателя являются большие затраты энергии на осуществление нагрева воды, вызванные низким коэффициентом полезного действия (КПД) нагревательного элемента.Known is an electric boiler containing a heat exchanger body with water inlet and outlet pipes, in the cavity of which a spiral heater is mounted (RU 352, 04.16.1995). The disadvantages of this heater are the high energy consumption for heating the water caused by the low efficiency of the heating element.

Наиболее близким по своей технической сущности является электрокотел, содержащий цилиндрический корпус с установленной в нем емкостью с выходным и выходным патрубками, для циркулирующего теплоносителя, один нагревательный элемент, расположенный внутри емкости, средство крепления емкости и нагревательного элемента (RU 99119, 10.11.2010). Недостатком данного водонагревателя является то, что нагревательный элемент является металлоемким, имеет большое время нагрева, не обеспечивает требуемый ресурс, что вызвано необходимостью поддержания высоких температур нагрева спирали и также имеет низкий КПД нагревательного элемента.The closest in technical essence is an electric boiler containing a cylindrical body with a container installed in it with an outlet and outlet pipes for a circulating heat carrier, one heating element located inside the container, a means of fastening the container and a heating element (RU 99119, 10.11.2010). The disadvantage of this water heater is that the heating element is metal-consuming, has a long heating time, does not provide the required resource, which is caused by the need to maintain high heating temperatures of the coil and also has a low efficiency of the heating element.

Задачей решаемой предлагаемой настоящей полезной моделью является ускорение времени нагрева теплоносителя и повышение коэффициента полезного действия электрокотла.The task to be solved by the proposed present utility model is to accelerate the heating agent heating time and increase the efficiency of the electric boiler.

Техническая сущность предлагаемой полезной модели заключается в нагреве теплоносителя с использованием инфракрасного излучения, что позволяет ускорить процесс нагрева воды, сделать его более равномерным и снизить сопротивление воды, проходящей через котел, благодаря соблюдениям ламинарности проходящего через котел потока.The technical essence of the proposed utility model consists in heating the coolant using infrared radiation, which makes it possible to speed up the process of heating the water, make it more uniform and reduce the resistance of the water passing through the boiler, due to the observance of the laminar flow passing through the boiler.

Настоящая задача решается тем, что в электрокотле, содержащем корпус с размещенной в нем емкостью с входным и выходным патрубками, для циркулирующего теплоносителя, нагревательный элемент, крепление нагревательного элемента, емкость образована размещенными одна в другой с зазором двумя квадратными профильными трубами, межтрубное пространство которых ограничено с обоих концов торцевыми стенками, входной и выходной патрубки размещены в торцевых стенках межтрубного пространства, в качестве нагревательного элемента установлен элемент, генерирующий инфракрасное излучение, размещенный в профильной трубе меньшего поперечного сечения с зазором относительно ее внутренних стенок, на концах профильной трубы меньшего поперечного сечения установлены заглушки, выполненные из негорючего материала низкой теплопроводности, и в них закреплен нагревательный элемент, генерирующий инфракрасное излучение.The present problem is solved by the fact that in an electric boiler containing a body with a container with inlet and outlet pipes placed in it, for a circulating coolant, a heating element, a fastening of a heating element, the container is formed by two square shaped pipes placed one into the other with a gap, the annular space of which is limited at both ends with end walls, inlet and outlet nozzles are located in the end walls of the annular space, an element that generates infrared radiation is installed as a heating element, located in a profile pipe of a smaller cross-section with a gap relative to its inner walls, at the ends of a profile pipe of a smaller cross-section plugs made of non-combustible material of low thermal conductivity, and a heating element that generates infrared radiation is fixed in them.

На фиг. 1 - проточный водонагреватель вид сбоку.FIG. 1 - instantaneous water heater side view.

На фиг. 2 - проточный водонагреватель вид спереди.FIG. 2 - instantaneous water heater front view.

На фиг. 3 - разрез по А-А.FIG. 3 - section along AA.

Электрокотел состоит из корпуса 1, образованного квадратной профильной трубой, внутри которой с зазором размещена квадратная труба меньшего поперечного сечения 2. Межтрубное пространство образует полость 3, ограниченную торцевыми стенками 4 и 5. В торцевых стенках 4 и 5 межтрубного пространства размещены входной 6 и выходной 7 патрубки, для циркулирующего теплоносителя. Внутри профильной трубы меньшего поперечного сечения 2, с зазором относительно ее стенок, размещен нагревательный элемент 8, генерирующий инфракрасное излучение. Нагревательный элемент 8, генерирующий инфракрасное излучение, закреплен в размещенных на концах трубы наименьшего поперечного сечения торцевых заглушках 9 и 10, выполненных из негорючего материала низкой теплопроводности.The electric boiler consists of a body 1 formed by a square shaped pipe, inside which a square pipe of a smaller cross-section is placed with a gap 2. The annular space forms a cavity 3, bounded by end walls 4 and 5. In the end walls 4 and 5 of the annular space, the inlet 6 and outlet 7 are located branch pipes for the circulating heat carrier. Inside the shaped tube of smaller cross-section 2, with a gap relative to its walls, there is a heating element 8 that generates infrared radiation. The heating element 8, generating infrared radiation, is fixed in the end caps 9 and 10 located at the ends of the pipe of the smallest cross-section, made of a non-combustible material of low thermal conductivity.

Контактные клеммы 11 и 12 нагревательного элемента выведены на внешнюю сторону заглушек 9 и 10. Котел имеет пульт управления, вынесенный за его пределы (на фиг. не показан).The contact terminals 11 and 12 of the heating element are brought out to the outer side of the plugs 9 and 10. The boiler has a control panel located outside of it (not shown in the figure).

Устройство работает следующим образом. При использовании в качестве нагревательного элемента 8 элемент, генерирующий инфракрасное излучение, значительную часть нагрева обеспечивает инфракрасное излучение, которое греет не столько воду, сколько стенки квадратной профильной трубы 2 корпуса 1. Тепло от стенок передается воде, циркулирующей через полость 3, входной 6 и выходной 7 патрубки. Таким образом, вода греется в месте контакта со стенкой, имеющей при такой конфигурации большую площадь, нежели круглая труба. Это один из факторов, почему в месте контакта с ней нагрев воды получается более быстрым и равномерным. Нагрев котла до необходимой температуры 600-700°С происходит в течение 10-15 секунд.The device works as follows. When used as a heating element 8, an element generating infrared radiation, a significant part of the heating is provided by infrared radiation, which heats not so much the water as the walls of the square shaped pipe 2 of the housing 1. Heat from the walls is transferred to the water circulating through the cavity 3, inlet 6 and outlet 7 branch pipes. Thus, the water is heated at the point of contact with the wall, which, with this configuration, has a larger area than a round pipe. This is one of the factors why, at the point of contact with it, water heating is faster and more uniform. The boiler is heated to the required temperature of 600-700 ° C within 10-15 seconds.

В качестве источника тепла и инфракрасного излучения в нагревательном элементе используется карбоновая нить, размещенная в вакуумном пространстве, например лампа инфракрасная карбоновая ИКЛ 1,0-5. Контактные клеммы 11 и 12 соединены с источником питания (на фиг. не показан).As a source of heat and infrared radiation, the heating element uses a carbon fiber placed in a vacuum space, for example, an infrared carbon fiber ICL 1.0-5 lamp. Contact terminals 11 and 12 are connected to a power source (not shown in the figure).

В случае выхода из строя инфракрасной лампы ее замена производится разбором заглушек 9 и 10 и их последующей заменой.If the infrared lamp fails, it is replaced by disassembling plugs 9 and 10 and then replacing them.

Claims

An electric boiler, containing a body with a container placed in it with inlet and outlet pipes for the circulating heat carrier, a heating element, a heating element mount, characterized in that the container is formed by two square shaped pipes placed one into the other with a gap, the annular space of which is limited at both ends by end walls, inlet and outlet nozzles are located in the end walls of the annular space, an element that generates infrared radiation is installed as a heating element, installed in a profile pipe of a smaller cross-section with a gap relative to its inner walls, at the ends of a profile pipe of a smaller cross-section, plugs made of non-combustible material of low thermal conductivity, and a heating element that generates infrared radiation is fixed in them.