SK9745Y1 - Modulárny PTC elektrický ohrievač - Google Patents
Modulárny PTC elektrický ohrievač Download PDFInfo
- Publication number
- SK9745Y1 SK9745Y1 SK108-2022U SK1082022U SK9745Y1 SK 9745 Y1 SK9745 Y1 SK 9745Y1 SK 1082022 U SK1082022 U SK 1082022U SK 9745 Y1 SK9745 Y1 SK 9745Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- module
- electric heater
- modular
- ptc electric
- modules
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
- F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/14—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
- F24H1/142—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
- F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
- F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0015—Guiding means in water channels
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/04—Waterproof or air-tight seals for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/78—Heating arrangements specially adapted for immersion heating
- H05B3/82—Fixedly-mounted immersion heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Modulárny PTC elektrický ohrievač vybavený vstupom ohrievanej kvapaliny (30) a výstupom ohriatej kvapaliny (40) je zostavený z aspoň dvoch konštrukčne rovnakých modulov (10). Modul (10) je vyhotovený ako valcová alebo kvádrová nádoba (1) s dutinou vodotesne uzavretou dvoma prírubami alebo zátkami (2), pričom modul (10) má rúrkový vstupný otvor (3) a rúrkový výstupný otvor (4), oba otvory sú prepojené s dutinou nádoby (1). Moduly (10) sú vzájomne spojené spojovacím dielom (7) vybaveným dvoma tesneniami (71, 72) a každý modul (10) je vybavený aspoň jedným PTC kazetovým vyhrievacím prvkom (5) upevneným na aspoň jednej prírube alebo zátke (2).
Description
Oblasť techniky
Predložené technické riešenie sa týka elektrického ohrievača teplonosnej kvapaliny, najmä vody alebo zmesi vody s nemrznúcou kvapalinou, ktorá je vedená v uzavretom okruhu vykurovacieho systému budov. Technické riešenie sa týka najmä pomocného (záložného) elektrického ohrievača vo vykurovacích systémoch s tepelným čerpadlom.
Doterajší stav techniky
Súčasné ekologické koncepty vykurovania budov využívajú systémy tepelného čerpadla, v ktorých sa teplo odoberá z vonkajšieho prostredia. Systémy tepelného čerpadla bývajú doplnené ďalším zdrojom ohrevu napríklad solárnym ohrevom alebo pomocným (záložným) elektrickým ohrievačom, prípadne kombináciou niekoľkých zdrojov ohrevu.
Pomocný (záložný) elektrický ohrievač je v systémoch tepelného čerpadla využitý najmä vtedy, keď teplo odobraté z vonkajšieho prostredia nie je dostatočné na komfortné vykurovanie a/alebo ohrev teplej úžitkovej vody, najmä v zimných mesiacoch. Zároveň elektrický ohrievač zabraňuje aj zamrznutiu teplonosného média.
V známych pomocných elektrických ohrievačoch sú vyhrievacie prvky vytvorené ako odporové vyhrievacie prvky (tyče, špirály). Vyhrievacia špirála sa ohrieva až na teplotu 850 °C, čo môže spôsobiť prehriatie priľahlých častí, ak teplota zdroja ohrevu nie je vhodne riadená alebo monitorovaná. Aby sa predišlo tepelným škodám spôsobeným teplotami týchto zdrojov ohrevu, ktoré sú výrazne vyššie ako teplota kvapaliny, ktorá sa má ohrievať, je potrebný nákladný bezpečnostný koncept.
Elektrické ohrievače s odporovými špirálami sú opísané napríklad v dokumentoch EP3910260 A1, EP3869118 A1 a EP3037741 A1.
Alternatívou elektrických ohrievačov s odporovými špirálami sú v stave techniky známe elektrické ohrievače s PTC (Positive Temperature Coeficient) vyhrievacími prvkami, ktorých použitie je výhodné najmä vďaka tomu, že teplota vyhrievacieho elementu nepresahuje 300 °C, alebo aj menej, podľa konkrétneho vyhotovenia PTC vyhrievacieho prvku.
PTC prvky sú prvky, ktoré sú elektricky vodivé pri nízkych teplotách, ale po dosiahnutí určitej teplotnej bariéry elektrická vodivosť prudko klesá. Pri náraste teploty PTC prvku teda vzrastie jeho odpor. Využíva sa negatívna spätná väzba, pôsobiaca pri vlastnom ohreve PTC prvku v dôsledku prechádzajúceho prúdu. Pri napájaní zo zdroja konštantného napätia to spôsobí pokles výkonu na PTC prvku, čo pôsobí proti ďalšiemu rastu teploty. Výsledkom je jednoduché vyhrievanie so stabilizáciou teploty vyhrievaného priestoru.
Existujúce PTC zariadenia na ohrev kvapaliny (na použitie najmä v automobiloch) vo všeobecnosti obsahujú PTC vykurovací článok so štruktúrou prenosu tepla, ktorá je typicky veľmi zložitá, a preto má nevýhody, ako je nízka rýchlosť prenosu tepla a nerovnomerný prenos tepla. Aj modulárne riešenia umožňujúce rozšírenie výkonu ohrievača sú zložité a na ohrev vo vykurovacích systémoch nepoužiteľné. Takéto zariadenia sú napríklad opísané v dokumente EP2792211 A1.
Dokument WO2021/014432 opisuje elektrický kazetový vykurovací prvok, ktorý je jednoduchší z konštrukčného a funkčného hľadiska, elektrický vykurovací prvok obsahuje aspoň jednu rúrkovú kazetu obsahujúcu aspoň jeden PTC rezistor v nej, ďalej obsahuje hliníkový alebo zliatinový blok prelisovaný tlakovým liatím okolo uvedenej aspoň jednej pancierovej rúrkovej kazety, pričom povlaková vrstva z plastového materiálu je nanesená okolo uvedeného hliníkového bloku.
Kazetové vykurovacie prvky podobnej konštrukcie optimalizujú prenos tepla na zabezpečenie rovnomerného ohrevu a používajú sa aj na ohrev veľmi malých objemov so špecifickým výkonom a s vysokými teplotami. Konštrukcia plášťa z nehrdzavejúceho materiálu (hliníka, hliníkovej zliatiny alebo ocele) s jedným koncom uzavretým a napájacími vodičmi vychádzajúcimi z druhého konca zjednodušuje inštaláciu a elektrické pripojenie.
Elektrický záložný ohrievač pre systémy tepelného čerpadla má poskytovať výkony spravidla od 5 kW do 12 kW. Komerčne vyrábaný kazetový vykurovací prvok poskytuje výkon spravidla do 450 W. Je zrejmé, že na dosiahnutie požadovaného celkového výkonu bude potrebné použitie viacerých kazetových PTC vykurovacích prvkov vhodne usporiadaných tak, aby energia ohrevu bola odovzdávaná čo najefektívnejšie.
Odporové špirály použité v predošlej generácii záložných elektrických ohrievačov sa dali usporiadať jednoduchým spôsobom do valcového výmenníka a nevyžadovali pri navyšovaní výkonu záložného ohrievača ďalšie zväčšovanie rozmerov, t. j. pre všetky výkonové rady bolo možné použiť jeden rozmer výmenníka.
Použitie kazetových PTC vyhrievacích prvkov vyžaduje iné priestorové usporiadanie ohrievacích prvkov vo výmenníku.
Cieľom predkladaného technického riešenia je navrhnúť PTC elektrický ohrievač s vysokou mierou výkonovej a rozmerovej variability s použitím kazetového vyhrievacieho PTC prvku. Tento cieľ sa dosiahne modulárnou zostavou s možnosťou rozšírenia. PTC elektrický ohrievač menšieho výkonu bude mať menšie rozmery než výkonnejší PTC elektrický ohrievač. Modulárna zostava bude ľahko rozšíriteľná, pričom bude zabezpečená požadovaná vodotesnosť zostavy.
Podstata technického riešenia
Rozšíriteľný modulárny PTC elektrický ohrievač je zostavený zo samostatných modulov, ktoré sa jednoducho prepoja vodotesným spojom pomocou spojovacieho dielu vybaveného tesnením. Všetky moduly majú rovnakú konštrukciu.
Modul je vyhotovený ako valcová alebo kvádrová (sploštená) nádoba s dutinou vodotesne uzavretou dvoma prírubami alebo zátkami. Modul má rúrkový vstupný otvor a rúrkový výstupný otvor, oba otvory sú prepojené s dutinou.
Na každom module je aspoň na jednej prírube (alebo zátke) pripevnený aspoň jeden PTC kazetový vyhrievací prvok vybavený plášťom z nehrdzavejúceho materiálu (napríklad hliníka, hliníkovej zliatiny alebo ocele) s jedným koncom uzavretým a napájacími vodičmi vychádzajúcimi z druhého konca. Plášť vyhrievacieho prvku môže byť výhodne potiahnutý izolačným plastovým materiálom.
Vyhotovenie plášťa nevyžaduje žiadnu dodatočnú izoláciu plášťa pri inštalácii do dutiny modulu.
Kazetový PTC vyhrievací prvok môže byť vybavený prostriedkami na upevnenie v prírube (alebo v zátke), upevnenie PTC vyhrievacieho prvku k prírube nie je podrobne opísané, nakoľko je súčasťou stavu techniky (používa sa upevňovacia matica, silikónové tesnenie a podobne).
Osadený a na elektrický zdroj pripojený PTC kazetový vyhrievací prvok odovzdáva teplo kvapaline pretekajúcej dutinou modulu.
Modul je vybavený rebrami usporiadanými v dutine na zamedzenie vírenia a na usmernenie toku kvapaliny od vstupného rúrkového otvoru k výstupnému rúrkovému otvoru. Rebrá súčasne slúžia na spevnenie celého modulu a zvýšenie odolnosti proti tlaku pretekajúcej kvapaliny.
Na spojenie dvoch modulov sa na výstupný rúrkový otvor prvého modulu pripojí vstupný rúrkový otvor druhého modulu, pričom druhý modul je otočený o 180°.
Týmto spôsobom je možné rozširovať elektrický ohrievač podľa potreby.
Rúrkové otvory majú dorazy pre spojovací diel. Spojovací diel z kovu alebo vhodného plastu je vybavený dvoma tesniacimi krúžkami, ktorý sa do rúrkových otvorov vkladá na vytvorenie vodotesného spojenia.
Ďalej je modul vybavený na vonkajšom povrchu vystupujúcou stenou s výrezom na vzájomné spojenie a/alebo fixovanie polohy modulov.
Ďalej je modul vybavený na vonkajšom povrchu dvoma príchytkami s otvormi na prevlečenie spojovacích tyčí. Spojovacia tyč je výhodne kovová a na oboch koncoch môže mať závit s maticou na stlačenie modulov k sebe a vytvorenie tesného spojenia všetkých modulov.
Modul môže byť vyrobený z vhodného kovového alebo plastového materiálu určeného na horúcu teplonosnú kvapalinu, tiež spojovacia tyč môže byť vyhotovená z akéhokoľvek pevného materiálu.
Vo výhodnom prevedení je modul vytvorený z plastu vstrekovaním do formy.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Technické riešenie bude vysvetlené pomocou obrázkov, ale bez obmedzenia na ne. Obrázky ukazujú:
obr. 1 - pohľad na modul s osadenými kazetovými PTC vyhrievacími prvkami, obr. 2 - pozdĺžny prierez modulom z obrázka 1, obr. 3 - pohľad spredu do dutiny modulu s rebrami (bez osadených kazetových PTC vyhrievacích modulov), obr. 4 - detail spojovacieho dielu s dvoma tesneniami a umiestnenie spojovacieho dielu v rúrkovom otvore modulu, obr. 5 - naznačený smer prúdenia kvapaliny v modulárnom PTC elektrickom ohrievači a obr. 6 - modulárny elektrický PTC ohrievač zostavený zo štyroch modulov.
Príklady uskutočnenia
Príklad 1
Na obr. 6 je vyobrazený rozšíriteľný modulárny elektrický PTC ohrievač 100.
Rozšíriteľný modulárny PTC elektrický ohrievač 100 je vybavený vstupom ohrievanej kvapaliny 30 a výstupom ohriatej kvapaliny 40 a je zostavený zo štyroch samostatných modulov 10, pričom každý modul 10 je vyhotovený ako valcová nádoba 1 s dutinou vodotesne uzavretou dvoma prírubami 2. Modul 10 má rúrkový vstupný otvor 3 a rúrkový výstupný otvor 4, oba otvory 3, 4 sú prepojené s dutinou nádoby 1.
Každý modul 10 má na každej prírube 2 pripevnené štyri PTC kazetové vyhrievacie prvky 5 vybavené plášťom z nehrdzavejúceho materiálu s koncom ponoreným do kvapaliny uzavretým a napájacími vodičmi vychádzajúcimi z druhého konca. Plášť PTC vyhrievacieho prvku 5 môže byť výhodne potiahnutý izolačným plastovým materiálom.
Modul 10 vyobrazený na obrázkoch 1, 2 a 3 je vybavený rebrami 9 usporiadanými v dutine na zamedzenie vírenia a na usmernenie toku kvapaliny od vstupného rúrkového otvoru 3 k výstupnému rúrkovému otvoru 4. Rebrá 9 súčasne slúžia na spevnenie celého modulu 10 a zvýšenie pevnosti proti tlaku pretekajúcej kvapaliny. PTC kazetové vyhrievacie prvky 5 sú v prírube 2 osadené tak, že zasahujú do dutiny modulu 10 medzi rebrami 9.
Na spojenie dvoch modulov 10 za sebou sa na výstupný rúrkový otvor 4 prvého modulu 10 pripojí vstupný rúrkový otvor 3 druhého modulu 10, pričom druhý modul 10 je otočený o 180°. Prvým modulom 10 sa rozumie modul predchádzajúci a druhým modulom 10 sa rozumie modul nasledujúci v smere prúdenia kvapaliny.
Rúrkové otvory 3, 4 majú dorazy 11 pre spojovací diel 7, ktorý sa do otvorov 3, 4 vkladá na vytvorenie vodotesného spojenia. Spojovací diel 7 je vybavený dvoma tesniacimi krúžkami 71, 72 a je vyobrazený na obrázku 4.
Po spojení modulov 10 pomocou spojovacieho dielu 7 kvapalina preteká cez vstup ohrievanej kvapaliny 30 v smere prúdenia od vstupného otvoru 3 každého modulu 10 k jeho výstupnému otvoru 4, prietok je usmerňovaný rebrami 9 a tento spôsob vedenia kvapaliny modulmi 10 vykazuje najmenšie tlakové straty. Smer prúdenia ohrievanej kvapaliny cez spojené moduly 10 je znázornený šípkami na obr. 5.
Na obr. 5 je vstup ohrievanej kvapaliny 30 na najnižšom mieste modulárneho elektrického PTC ohrievača 100, takéto usporiadanie je výhodné kvôli odstraňovaniu vzduchových bublín smerujúcich nahor, k miestu, kde v systéme býva umiestnený odvzdušňovací ventil. Samozrejme, v inom vyhotovení môže byť vstup ohrievanej kvapaliny 30 na najvyššie položenom mieste modulárneho elektrického PTC ohrievača 100. Vyobrazený smer prúdenia kvapaliny ukazuje, že kvapalina prúdi cez spojené moduly 10 vždy od vstupného kruhového otvoru 3 k výstupnému kruhovému otvoru 4.
Modul 10 je vybavený na vonkajšom povrchu vystupujúcou stenou 8 s výrezom na vzájomné spojenie modulov a/alebo fixovanie ich polohy pred spojením pomocou spojovacieho dielu 7.
Ďalej je modul 10 vybavený na vonkajšom povrchu dvoma príchytkami 6 s otvormi na prevlečenie spojovacích tyčí 50. Spojovacia tyč 50 je výhodne kovová a na oboch koncoch môže mať závit s maticou na dodatočné pritlačenie modulov 10 k sebe a vytvorenie tesného spojenia všetkých modulov 10 a príslušných spojovacích dielov 5.
Modul 10 môže byť vyrobený z vhodného kovového alebo plastového materiálu určeného na horúcu teplonosnú kvapalinu, tiež spojovacia tyč 50 môže byť vyhotovená z akéhokoľvek pevného materiálu.
Vo výhodnom prevedení je modul 10 vytvorený z plastu vstrekovaním do formy.
V príklade uskutočnenia je modulárny PTC elektrický ohrievač 100 zostavený zo štyroch modulov 10, každý z nich má osem kazetových vyhrievacích PTC prvkov 5 s výkonom 400 W a celkový výkon modulárneho PTC elektrického ohrievača je teda 12,8 kW. Modulárny elektrický PTC ohrievač má celkové rozmery 300 mm x 110 mm x 480 mm (dĺžka x šírka x výška), čo predstavuje vhodný výkon a rozmery na použitie modulárneho ohrievača ako záložného elektrického ohrievača pre systémy s tepelným čerpadlom.
Príklad 2 (nevyobrazený)
Modulárny PTC elektrický ohrievač 100 je zostavený z dvoch modulov 10, každý z nich má osem kazetových vyhrievacích PTC prvkov 5 s výkonom 400 W a celkový výkon modulárneho PTC elektrického ohrievača je teda 6,4 kW. Už pri spojení dvoch modulov 10 so šestnástimi kazetovými vyhrievacími PTC prvkami je vytvorený menší záložný elektrický ohrievač pre systémy s tepelným čerpadlom.
V samostatnom nároku je chránený systém tepelného čerpadla na vykurovanie budov a/alebo prípravu teplej úžitkovej vody, vyznačujúci sa tým, že záložný elektrický ohrievač zapojený v uzavretom okruhu teplonosného média je modulárny PTC elektrický ohrievač podľa predkladaného technického riešenia.
Priemyselná využiteľnosť
Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa predkladaného riešenia môže nahradiť v súčasnosti používané elektrické ohrievače s odporovými špirálami. Technické riešenie umožňuje jednoduchým spôsobom rozšíriť 10 zostavu ohrievača podľa požadovaného výkonu, pričom hodnoty výkonov sú v rozmedzí od 400 W a prakticky zhora neobmedzené.
Claims (9)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Modulárny PTC elektrický ohrievač vybavený vstupom ohrievanej kvapaliny (30) a výstupom ohriatej kvapaliny (40), zostavený z aspoň dvoch konštrukčne rovnakých modulov (10), vyznačujúci sa tým, že modul (10) je vyhotovený ako valcová alebo kvádrová nádoba (1) s dutinou vodotesne uzavretou dvoma prírubami alebo zátkami (2), modul (10) má rúrkový vstupný otvor (3) a rúrkový výstupný otvor (4), oba otvory sú prepojené s dutinou nádoby (1), moduly (10) sú vzájomne spojené spojovacím dielom (7) vybaveným dvoma tesneniami (71, 72), každý modul (10) je vybavený aspoň jedným PTC kazetovým vyhrievacím prvkom (5) upevneným na aspoň jednej prírube alebo zátke (2).
- 2. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že modul (10) je v dutine nádoby (1) vybavený rebrami (9) usporiadanými na zamedzenie vírenia, na usmernenie prúdu ohrievanej kvapaliny a na zvýšenie pevnosti nádoby (1) proti tlaku.
- 3. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že vstup (30) ohrievanej kvapaliny je pripojený na rúrkový vstupný otvor (3) prvého modulu (10) a výstup ohriatej kvapaliny (40) je pripojený na rúrkový výstupný otvor (4) posledného pripojeného modulu (10).
- 4. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznaču júci sa tým, že modul (10) je vybavený na vonkajšom povrchu vystupujúcou stenou (8) s výrezom na vzájomné spojenie modulov (10) a/alebo fixovanie ich polohy pred spojením pomocou spojovacieho dielu (7).
- 5. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznaču júci sa tým, že na spojenie dvoch modulov (10) za sebou sa na výstupný rúrkový otvor (4) prvého modulu (10) pripojí vstupný rúrkový otvor (3) druhého modulu (10), pričom druhý modul (10) je otočený o 180° proti prvému modulu (10).
- 6. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, vyznaču júci sa tým, že modul (10) je vybavený na vonkajšom povrchu dvoma príchytkami (6) s otvormi na prevlečenie spojovacích tyčí (50), pričom spojovacia tyč (50) má na oboch svojich koncoch závit s maticou na dodatočné pritlačenie modulov (10) a príslušných spojovacích dielov (7) k sebe.
- 7. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nárokov, vyznaču júci sa tým, že modul (10), spojovací diel (5) a spojovacia tyč (50) sú vyrobené z kovového alebo plastového materiálu určeného na horúcu teplonosnú kvapalinu.
- 8. Modulárny PTC elektrický ohrievač podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že modul (10) je výhodne vytvorený z plastu vstrekovaním do formy.
- 9. Systém tepelného čerpadla na vykurovanie budov a/alebo prípravu teplej úžitkovej vody, vyznačujúci sa tým, že záložný elektrický ohrievač zapojený v uzavretom okruhu teplonosného média je modulárny PTC elektrický ohrievač podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK108-2022U SK9745Y1 (sk) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | Modulárny PTC elektrický ohrievač |
| EP23190607.4A EP4325137A1 (en) | 2022-08-15 | 2023-08-09 | Modular ptc electric heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK108-2022U SK9745Y1 (sk) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | Modulárny PTC elektrický ohrievač |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK1082022U1 SK1082022U1 (sk) | 2023-01-11 |
| SK9745Y1 true SK9745Y1 (sk) | 2023-05-17 |
Family
ID=84810904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK108-2022U SK9745Y1 (sk) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | Modulárny PTC elektrický ohrievač |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4325137A1 (sk) |
| SK (1) | SK9745Y1 (sk) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19613579A1 (de) * | 1996-04-04 | 1997-10-09 | Eckerfeld Erika | Elektrischer Durchlauferhitzer |
| EP2022687A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-11 | Chia-Hsiung Wu | Vehicular fluid heater |
| ITTO20100351A1 (it) * | 2010-04-27 | 2011-10-28 | N&W Global Vending Spa | Caldaia per il riscaldamento di un liquido |
| FR2979692B1 (fr) * | 2011-09-06 | 2018-06-15 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile, et appareil de chauffage et/ou de climatisation associe |
| DE102011088773A1 (de) | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Behr Gmbh & Co. Kg | Elektrisch betreibbares Heizgerät |
| DE102014226892A1 (de) | 2014-12-23 | 2016-06-23 | Vaillant Gmbh | Verfahren zur Vermeidung von Trockenbrand bei elektrischen Durchlauferhitzern |
| IT201900012903A1 (it) | 2019-07-25 | 2021-01-25 | Irca Spa | Riscaldatore elettrico |
| EP3869118A1 (en) | 2020-02-24 | 2021-08-25 | Vaillant GmbH | Electric water heater |
| SK8995Y1 (sk) | 2020-05-12 | 2021-01-27 | Protherm Production S R O | Elektrický ohrievač vody |
-
2022
- 2022-08-15 SK SK108-2022U patent/SK9745Y1/sk unknown
-
2023
- 2023-08-09 EP EP23190607.4A patent/EP4325137A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4325137A1 (en) | 2024-02-21 |
| SK1082022U1 (sk) | 2023-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3830489B1 (en) | Internally heated phase change material heat batteries | |
| CN108507164B (zh) | 一种热水器 | |
| KR20110048639A (ko) | 면상 발열체를 이용한 에너지 절약형 온풍 난방기 | |
| SK9745Y1 (sk) | Modulárny PTC elektrický ohrievač | |
| KR200435845Y1 (ko) | 완전밀폐식 태양열급탕난방기 | |
| CN206339130U (zh) | 换热器及热泵热水器 | |
| CN108444092B (zh) | 用于对液态合金加热的预热器 | |
| KR20160117966A (ko) | 보일러 | |
| KR101138668B1 (ko) | 열교환기 | |
| JP2008196765A (ja) | 蓄熱装置の製造方法 | |
| SK452024U1 (sk) | PTC elektrický ohrievač | |
| CN209840400U (zh) | 一种大功率通水型ptc加热管 | |
| KR200349121Y1 (ko) | 냉각수 가열 방식의 히터장치 | |
| RU2804784C1 (ru) | Теплообменник электрического водяного котла с генерацией тепловой энергии плоскими термисторными нагревательными элементами и способ его изготовления | |
| KR20160035905A (ko) | 상변화물질을 이용하는 축열탱크 | |
| CN220826457U (zh) | 一种水暖ptc | |
| CN109163372A (zh) | 一种电磁采暖设备 | |
| SK762024U1 (sk) | PTC elektrický ohrievač a spôsob jeho montáže | |
| KR101062651B1 (ko) | 난방용 열교환기 | |
| KR101515879B1 (ko) | 전기보일러용 히터 | |
| CN213984015U (zh) | 即热式电热水器 | |
| RU2783613C2 (ru) | Нагреваемые изнутри тепловые аккумуляторы с материалом с фазовым переходом | |
| CN116858005A (zh) | 一种强化传热的熔盐储罐电加热装置及其使用方法 | |
| EP3805661A1 (en) | Heating device | |
| KR200337517Y1 (ko) | 바닥 또는 일정공간 난방 구조 |