RU64740U1

RU64740U1 - PANEL INFRARED HEATER

Info

Publication number: RU64740U1
Application number: RU2006146139/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Терентьев
Original assignee: ООО "Транс Терминал Групп"
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-07-10

Abstract

Для обогрева производственных, жилых, офисных помещений предложен панельный инфракрасный обогреватель, содержащий металлический корпус с продольными направляющими для установки узла инфракрасного излучения, теплоизолирующую прокладку, отражатель, узел инфракрасного излучения, включающий панель излучателя, снабженную трубчатым электронагревателем на внутренней стороне излучателя, размещенным в держателе в виде продольной консоли, и развитую излучающую поверхность на наружной, узел крепления и цепь подключения электронагревателя к сети. Развитая излучающая поверхность панели выполнена в виде профиля синусоидальной формы с равнозначным радиусом в вершинах и впадинах в интервале значений 06-0,8 мм, причем центры радиусов по длине и ширине излучающей поверхности расположены в единой горизонтальной плоскости и на прямых линиях поперечного сечения панели излучателя, лежащих в этой плоскости, при этом внешняя развитая поверхность панели излучателя покрыта твердым анодированным слоем.To heat industrial, residential, and office premises, a panel infrared heater is proposed, comprising a metal casing with longitudinal guides for installing an infrared radiation unit, a heat-insulating gasket, a reflector, an infrared radiation unit, including a radiator panel equipped with a tubular electric heater on the inside of the radiator located in the holder in the form of a longitudinal console, and a developed radiating surface on the outside, the attachment point and the electric heater connection circuit network. The developed radiating surface of the panel is made in the form of a sinusoidal profile with an equal radius at the peaks and troughs in the range of 06-0.8 mm, and the centers of radii along the length and width of the radiating surface are located in a single horizontal plane and on straight lines of the cross section of the radiator panel, lying in this plane, while the outer developed surface of the emitter panel is covered with a solid anodized layer.

Description

Полезная модель относится к области производства электрических инфракрасных обогревателей и может быть использована для расчета электрических инфракрасных систем, выбора инфракрасного оборудования для обогрева жилых складских и производственных помещений различной площади, объема в качестве как основного, так и дополнительного источника тепла.The utility model relates to the production of electric infrared heaters and can be used to calculate electric infrared systems, the choice of infrared equipment for heating residential warehouses and industrial premises of various sizes, volumes as both the main and additional heat source.

Известен инфракрасный обогреватель [1], содержащий трубчатый нагреватель (ТЭН), диаметр которого рассчитывается в зависимости от погонной мощности, длины волны излучения и эмпирического размерного коэффициента.Known infrared heater [1], containing a tubular heater (TEN), the diameter of which is calculated depending on the linear power, radiation wavelength and empirical dimensional coefficient.

Известен электронагреватель [2], содержащий теплоизолирующий корпус с внутренней поверхностью в виде ложемента, отражатель, инфракрасные излучатели, число которых выбрано кратным трем, а в качестве излучателей использованы трубчатые нагревательные элементы.Known electric heater [2], containing a heat-insulating casing with an inner surface in the form of a lodgement, a reflector, infrared emitters, the number of which is selected by a multiple of three, and tubular heating elements are used as emitters.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной полезной модели является панельный инфракрасный обогреватель, содержащий металлический корпус с продольными направляющими для установки узла инфракрасного излучения, теплоизолирующую прокладку, отражатель, узел инфракрасного излучения, состоящий из панели излучателя, снабженную трубчатым электронагревателем на внутренней стороне излучателя, размещенным в держателе в виде продольной консоли, и развитую (пилообразного сечения) излучающую поверхность на наружной стороне излучателя, узел крепления и цепь подключения электронагревателя к сети [3].The closest in technical essence and the achieved result to the claimed utility model is a panel infrared heater containing a metal housing with longitudinal guides for installing an infrared radiation unit, a heat-insulating gasket, a reflector, an infrared radiation unit consisting of a radiator panel, equipped with a tubular electric heater on the inside of the radiator placed in the holder in the form of a longitudinal console, and a developed (sawtooth section) radiating surface n the outer side of the radiator mounting and connecting the circuit node to the electric heater networks [3].

Недостатком известных обогревателей является сложная взаимосвязь параметров конструктивных элементов, что затрудняет оптимальный выбор типа инфракрасного обогревателя для конкретных условий его эксплуатации с высоким КПД и с низкими затратами электроэнергии, гарантией соблюдения санитарно-гигиенических требований.A disadvantage of the known heaters is the complex interconnection of parameters of structural elements, which makes it difficult to select the type of infrared heater for specific operating conditions with high efficiency and low energy costs, guaranteeing compliance with sanitary and hygienic requirements.

В настоящей заявке поставлена задача при сохранении основных принципов использования материалов и технических приемов при разработке электрических инфракрасных систем создать простой многоцветный обогреватель с повышенными технико-экономическими и эксплуатационными характеристиками.In this application, the task, while maintaining the basic principles of the use of materials and technical methods in the development of electric infrared systems, is to create a simple multi-color heater with enhanced technical, economic and operational characteristics.

Поставленная задача и сущность полезной модели выражаются тем, что в отличии от известного панельного инфракрасного обогревателя [3], содержащего металлический корпус с продольными направляющими для установки узла инфракрасного излучателя, теплоизолирующую прокладку, отражатель, узел инфракрасного излучения, включающий панель излучателя, снабженную трубчатым электронагревателем на внутренней стороне излучателя, размещенным в держателе в виде продольной консоли, и развитую излучающую пилообразную поверхность на наружной стороне излучателя, в заявленной полезной модели развитая излучающая поверхность выполнена в виде профиля синусоидальной формы с равнозначным радиусом в вершинах и впадинах в интервале значений 0,6-0,8 мм, причем центры радиусов по длине и ширине излучающей поверхности расположены в единой горизонтальной плоскости и на прямых линиях поперечного сечения панели излучателя, лежащих в этой плоскости, при этом внешняя развитая поверхность панели излучателя покрыта твердым анодированным слоем.The task and the essence of the utility model are expressed in that, in contrast to the known panel infrared heater [3], which contains a metal casing with longitudinal guides for installing an infrared emitter assembly, a heat-insulating pad, a reflector, an infrared radiation assembly, including an emitter panel equipped with a tubular electric heater the inner side of the emitter, placed in the holder in the form of a longitudinal console, and a developed radiating sawtooth surface on the outside of teacher, in the claimed utility model, the developed radiating surface is made in the form of a sinusoidal profile with an equal radius at the peaks and troughs in the range of 0.6-0.8 mm, and the centers of radii along the length and width of the radiating surface are located in a single horizontal plane and on straight lines of the cross section of the emitter panel lying in this plane, while the outer developed surface of the emitter panel is covered with a solid anodized layer.

Заявленный интервал значений равнозначных радиусов профиля синусоидальной формы поперечного сечения панели излучателя установлен экспериментально.The claimed range of values of the equivalent radii of the profile of the sinusoidal shape of the cross section of the emitter panel is established experimentally.

Профильные панели выпрессовывали из алюминия с помощью методов и оборудования для точного прессования, штамповки. Плоскостность, размерные параметры наружной излучающей поверхности по ширине и длине панели контролировали с помощью современных измерительных приборов, сканеров, шаблонов.Profile panels were extruded from aluminum using methods and equipment for precision pressing and stamping. Flatness, dimensional parameters of the outer radiating surface along the width and length of the panel were controlled using modern measuring instruments, scanners, and templates.

Панели устанавливали в плоский обогреватель. Для каждого типоразмера профиля обеспечивали единый режим нагрева для инфракрасного излучения обогревателя, его размещение по высоте и по отношению к обогреваемой поверхности.The panels were installed in a flat heater. For each profile size, a uniform heating mode was provided for the infrared radiation of the heater, its placement in height and with respect to the heated surface.

В таблице приведены данные, характеризующие изменение технико-экономических показателей работы инфракрасного обогревателя с развитой излучающей внешней поверхности панели в виде синусоидального профиля в поперечном сечении. Наличие указанного профиля, по сравнению, например с пилообразной развитой поверхностью панели, улучшает показатели работы инфракрасного обогревателя. Причем наиболее высокий комплекс значений показателей, характеризующих работу обогревателя, установлены при равнозначных радиусах в вершинах и впадинах синусоидального профиля поперечного сечения панели в интервале их значений равных 0,60-0,80 мм (табл. позиции 2-6). Кроме этого за счет применения оригинального рельефа предлагаемой развитой поверхности увеличивается площадь отапливаемой поверхности на 15-20%.The table shows the data characterizing the change in the technical and economic indicators of the infrared heater with a developed radiating external surface of the panel in the form of a sinusoidal profile in cross section. The presence of this profile, in comparison, for example, with a sawtooth developed surface of the panel, improves the performance of the infrared heater. Moreover, the highest set of values of indicators characterizing the operation of the heater was established with equal radii at the peaks and troughs of the sinusoidal profile of the cross section of the panel in the range of their values equal to 0.60-0.80 mm (tab. 2-6). In addition, due to the use of the original relief of the proposed developed surface, the heated surface area increases by 15-20%.

Излучающая поверхность металлической панели, особенно из алюминия, в процессе эксплуатации подвергается атмосферной коррозии. В результате чего излучающая поверхность панели теряет чистоту, излучающую способность. Для предотвращения возможных негативных последствий и увеличения срока работы нагревателя в заданном проектном режиме, в заявленном варианте полезной модели на излучающую поверхность наносят покрытие в виде твердого анодированного слоя.The radiating surface of a metal panel, especially aluminum, is exposed to atmospheric corrosion during operation. As a result, the radiating surface of the panel loses its purity, radiating ability. To prevent possible negative consequences and increase the life of the heater in a given design mode, in the claimed embodiment of the utility model, a coating is applied on the radiating surface in the form of a solid anodized layer.

Изготовление наиболее сложного элемента конструкции инфракрасного обогревателя панели, например из алюминия, с развитой поверхностью излучения с поперечным профилем в форме синусоиды с равнозначными радиусами в вершинах и впадинах технических затруднений не вызывает.The manufacture of the most complex structural element of an infrared panel heater, for example, of aluminum, with a developed radiation surface with a transverse profile in the form of a sinusoid with equal radii at the peaks and troughs, does not cause technical difficulties.

На фиг. изображен общий вид в поперечном разрезе пластинчатого инфракрасного обогревателя и сечение развитой поверхности в увеличенном масштабе. Обогреватель состоит из металлического корпуса 1. В нижней части внутри корпуса по боковым стенкам выполнены продольные направляющие 2. В корпусе 1 на его ширину и длину размещены отражатель 3 и теплоизолирующая прокладка 4, а под отражателем 3 помещена панель излучателя 5 со скошенными от центра к краям поверхностями. По длине панели 5 на боковых кромках выполнены продольные пазы 6.In FIG. shows a General view in cross section of a plate infrared heater and a section of the developed surface on an enlarged scale. The heater consists of a metal housing 1. In the lower part inside the housing along the side walls there are longitudinal guides 2. In housing 1, a reflector 3 and a heat-insulating gasket 4 are placed on its width and length, and a radiator panel 5 is placed under the reflector 3 with beveled from the center to the edges surfaces. Along the length of the panel 5, longitudinal grooves 6 are made on the lateral edges.

В средней части тела панели 5, обращенной к отражателю 3, по ее длине выполнен узел инфракрасного излучения 7, состоящий из трубчатого электронагревателя (ТЭН) 8, помещенного в продольную консоль 9. На противоположной узлу инфракрасного излучения 7 плоской стороне панели 5 имеется развитая поверхность 10 в поперечном профиле в форме синусоиды с равнозначным радиусом в вершинах (R₁) и впадинах (R₂). При R₁=R₂ центры радиусов по длине и ширине развитой поверхности 10 расположены в единой горизонтальной плоскости 11 и на прямых линиях 12 поперечного сечения панели излучателя 5, лежащих в единой горизонтальной плоскости (фиг. по А в увеличенном масштабе). Профильная излучающая поверхность 10 панели 5 покрыта твердым анодированным слоем 13. На верхней поверхности металлического корпуса имеются элементы узла крепления 14 для подвески обогревателя в рабочее положение.In the middle part of the body of the panel 5, facing the reflector 3, an infrared radiation unit 7 is made along its length, consisting of a tubular electric heater (TEN) 8 placed in the longitudinal console 9. On the opposite side of the infrared radiation unit 7, the panel 5 has a developed surface 10 in the transverse profile in the form of a sinusoid with an equal radius at the peaks (R ₁ ) and troughs (R ₂ ). When R ₁ = R _{2, the} centers of radii along the length and width of the developed surface 10 are located in a single horizontal plane 11 and on straight lines 12 of the cross section of the panel of the emitter 5 lying in a single horizontal plane (Fig. Along A in an enlarged scale). The profile radiating surface 10 of the panel 5 is covered with a solid anodized layer 13. On the upper surface of the metal casing there are elements of the mount 14 for suspending the heater in the operating position.

Панельный инфракрасный обогреватель работает следующим образом. Во внутрь корпуса 1 по продольным направляющим 2 укладывают отражатель 3 (например из оцинкованной стали), сверху по контуру отражатель укрывается тепло-изолирующей прокладкой 4 (например, из базальтно-минерального материала).Panel infrared heater operates as follows. A reflector 3 (for example, made of galvanized steel) is laid inside the housing 1 along the longitudinal guides 2, from above the reflector is covered by a heat-insulating gasket 4 (for example, from basalt-mineral material).

Формирование панели (из алюминия) излучателя 5 с узлом излучения 7, продольной консолью 9 и пазами 6, а также с развитой синусоидальной поверхностью 10 и нанесение на нее твердого анодированного слоя 13 (толщина ~ 3 мкм) осуществляют по специальной технологии.The formation of the panel (made of aluminum) of the emitter 5 with the radiation unit 7, the longitudinal console 9 and the grooves 6, as well as with a developed sinusoidal surface 10 and the application of a solid anodized layer 13 (thickness ~ 3 μm) is carried out by special technology.

В узел инфракрасного излучения 7 сформированной панели 5 в сквозное отверстие продольной консоли 9 с натягом устанавливают ТЭН 8 (из нержавеющей стали). Затем по продольным направляющим 2 корпуса 1 и продольным пазам 6 готовую панель излучателя 5 устанавливают внутри корпуса 1 над отражателем 3, вогнутым в сторону скошенных поверхностей панели 5. По цепи подключения (на фиг. не показана) на ТЭН 8 узла инфракрасного излучения 7 подают электропитание, в работе проверяют достижение проектных характеристик и сертифицируют панельный инфракрасный обогреватель как товарную продукцию.In the infrared radiation unit 7 of the formed panel 5, a TEN 8 (stainless steel) is installed with an interference fit into the through hole of the longitudinal console 9. Then, along the longitudinal guides 2 of the housing 1 and the longitudinal grooves 6, the finished panel of the emitter 5 is installed inside the housing 1 above the reflector 3, concave to the side of the beveled surfaces of the panel 5. A power supply is supplied through the connection circuit (not shown in FIG.) To the heating element 8 of the infrared radiation unit 7 7 , in the work they check the achievement of design characteristics and certify the panel infrared heater as a commercial product.

Форма исполнения корпуса 1 и размещение теплоизолирующей прокладки 4 и отражателя 3 над панелью 5 значительно снижают потери тепловой энергии от The form of execution of the housing 1 and the placement of the insulating strip 4 and the reflector 3 above the panel 5 significantly reduce heat loss from

внутренней поверхности панели на нагрев металлического корпуса 1 за счет эффективного возврата теплового потока отражателем 3 в тело панели 5 и как следствие этого увеличивается удельная мощность потока инфракрасного излучения развитой поверхности 10 панели 5.the inner surface of the panel to heat the metal housing 1 due to the effective return of the heat flux by the reflector 3 to the body of the panel 5 and as a result, the specific power of the infrared radiation flux of the developed surface 10 of the panel 5 is increased.

В целом элементы конструкции панельного инфракрасного обогревателя изготавливают из доступных материалов. Конструкция обогревателя проста в изготовлении и экономически эффективна в эксплуатации. Из панелей могут комплектоваться секции, кассеты, что позволяет расширить область использования предлагаемого обогревателя и реализовать все преимущества инфракрасных систем отопления в первую очередь по сравнению с традиционными конвекторными системами отопления, а именно, уменьшить в 2 раза расход мощности на единицу площади обогрева, снизить сроки проектирования и затраты на изготовление оборудования и монтаж на 20-30%, увеличить срок службы системы отопления до 15-20 лет и существенно улучшить санитарно-гигиеническую и экологическую ситуацию в производственных, офисных и жилых помещениях.In general, structural elements of a panel infrared heater are made of available materials. The design of the heater is easy to manufacture and cost-effective in operation. The panels can be equipped with sections, cassettes, which allows you to expand the scope of use of the proposed heater and realize all the advantages of infrared heating systems in the first place compared to traditional convector heating systems, namely, reduce power consumption per unit of heating area by 2 times, reduce design time and costs for the manufacture of equipment and installation by 20-30%, increase the life of the heating system to 15-20 years and significantly improve sanitary-hygienic and environmental ituatsiyu in the industrial, office and residential premises.

Пример выполнения. Изготовлена партия панельных инфракрасных обогревателей с учетом применения синусоидального профиля развитой излучающей поверхности панели излучателя. По специальной технологии изготовлены панели из алюминия с профилем в поперечном сечении в форме синусоиды с радиусами в вершинах и впадинах волны равных 0,75 мм. Поверхность излучения анодировали слоем толщиной 35 мкм. Габаритные размеры панели обогревателя составили: длина, ширина, высота соответственно 1654×414×48 мм. Мощность ТЭНа 4 кВт, площадь обогрева 10 м². Климатическое исполнение соответствует ГОСТ 15150 (УЗЛ4). Степень защиты от поражения электрическим током - 1 класс. Обогреватели сертифицированы, имеют санитарно-эпидемиологическое заключение.Execution example. A batch of panel infrared heaters was manufactured taking into account the use of a sinusoidal profile of the developed radiating surface of the radiator panel. Using a special technology, aluminum panels with a cross-sectional profile in the form of a sinusoid with radii at the vertices and troughs of the wave equal to 0.75 mm were made. The radiation surface was anodized with a layer thickness of 35 μm. The overall dimensions of the heater panel were: length, width, height, respectively, 1,654 × 414 × 48 mm. The power of the heating element is 4 kW, the heating area is 10 m ² . Climatic modification corresponds to GOST 15150 (UZL4). The degree of protection against electric shock is class 1. Heaters are certified, have a sanitary and epidemiological conclusion.

Применение обогревателя осуществляется в соответствии со СНИП 2.04.05-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Номинальный режим работы - продолжительный. Условия эксплуатации - без надзора.The use of the heater is carried out in accordance with SNIP 2.04.05-2003 “Heating, ventilation and air conditioning”. The nominal operating mode is continuous. Operating conditions - without supervision.

В зависимости от площади обогрева помещения обогреватели комплектуются по нескольку штук в кассеты, секции.Depending on the area of heating the room, the heaters are equipped with several pieces in cassettes, sections.

Использование нового панельного инфракрасного обогревателя подтверждает его надежность, экономичность, в частности за счет увеличения площади обогрева одного обогревателя до 30%, что дает возможность использовать меньшее количество обогревателей при обогреве помещений с большими площадями и экономить электроэнергию (20-25%).The use of the new panel infrared heater confirms its reliability and efficiency, in particular by increasing the heating area of one heater to 30%, which makes it possible to use fewer heaters when heating rooms with large areas and save electricity (20-25%).

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Заявка на изобретение №2002127469/09, БИМП №23, 20.08.2004 г.1. Application for invention No. 2002127469/09, BIMP No. 23, 08/20/2004

2. Полезная модель, патент РФ №44169, БИМП №6, 27.02.2005 г.2. Utility model, RF patent No. 44169, BIMP No. 6, 02/27/2005

3. Полезная модель, патент РФ №29985, БИМП №16, 10.06.2003 г.3. Utility model, RF patent No. 29985, BIMP No. 16, 06/10/2003

Таблица
Технико-экономические характеристики заявленного инфракрасного обогревателя^*)Table
Technical and economic characteristics of the claimed infrared heater ^* ) № п/пNo. p / p Радиусы синусоидного профиля поперечного сечения панели излучателя, ммRadii of the sinusoidal profile of the cross section of the emitter panel, mm Увеличение площади излучения, м² The increase in radiation area, m ² Удельная мощность теплового потока, Вт/м² Specific heat flow rate, W / m ² КПД, %Efficiency% 1.one. 0,550.55 0,1590.159 70-8770-87 85-8785-87 2.2. 0,600.60 0,1950.195 87-9687-96 86-9086-90 3.3. 0,650.65 0,2000,200 90-9790-97 87-9087-90 4.four. 0,700.70 0,2200.220 90-10090-100 88-9288-92 5.5. 0,750.75 0,2250.225 90-10090-100 90-9390-93 6.6. 0,800.80 0,2200.220 90-9590-95 90-9390-93 7.7. 0,850.85 0,1800.180 70-8570-85 80-8580-85 ^*) При равных условиях испытания, потребляемой мощности, габаритных размерах КПД и удельная мощность теплового потока для известного обогревателя составили соответственно 85-87% и 50-80 Вт/м². ^*) Under equal test conditions, power consumption, overall dimensions, the efficiency and specific heat flow rate for a known heater were 85-87% and 50-80 W / m ^2, respectively.

Claims

A panel infrared heater comprising a metal casing with longitudinal guides for installing an infrared radiation assembly, a heat-insulating gasket, a reflector, an infrared radiation assembly including a radiator panel provided with a tubular heater on the inside of the radiator, placed in a holder in the form of a longitudinal console, and a developed radiating surface on external, attachment point and circuit for connecting the electric heater to the network, characterized in that the developed radiating surface of the panel and is made in the form of a sinusoidal profile with an equal radius at the peaks and troughs in the range of 0.6-0.8 mm, and the centers of the radii along the length and width of the radiating surface are located in a single horizontal plane and on straight lines of the cross section of the emitter panel lying in this plane, while the outer surface of the emitter panel is covered with an anodized layer.