UA117646U - COMBINED HEATER - Google Patents
COMBINED HEATER Download PDFInfo
- Publication number
- UA117646U UA117646U UAU201704229U UAU201704229U UA117646U UA 117646 U UA117646 U UA 117646U UA U201704229 U UAU201704229 U UA U201704229U UA U201704229 U UAU201704229 U UA U201704229U UA 117646 U UA117646 U UA 117646U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- heat
- heating circuit
- housing
- heat exchanger
- electric heating
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 239000010438 granite Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 claims 2
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 claims 2
- PFFRDNFAEYTWIG-MDZDMXLPSA-N (e)-icos-11-en-14-ynoic acid Chemical compound CCCCCC#CC\C=C\CCCCCCCCCC(O)=O PFFRDNFAEYTWIG-MDZDMXLPSA-N 0.000 claims 1
- 101100460157 Drosophila melanogaster nenya gene Proteins 0.000 claims 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims 1
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 claims 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Комбінований обігрівач містить корпус із змонтованим в ньому електричним нагрівальним контуром, виконаним з можливістю підключення до джерела живлення, при цьому корпус містить отвори у верхній і нижній частинах для конвекційної циркуляції повітря. Додатково містить другий нагрівальний контур, виконаний у вигляді трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія з елементами для з'єднання з системою водяного опалювання, і закріплену на лицьовій стороні корпусу тепловипромінювальну панель. На трубчастому теплообміннику закріплені тепловідвідні панелі, орієнтовані по ходу повітряного потоку усередині корпусу. Електричний нагрівальний контур змонтований на внутрішній стороні тепловипромінювальної панелі.The combined heater comprises a housing with an electrical heating circuit mounted therein, configured to be connected to a power source, the housing having openings in the upper and lower portions for convection air circulation. Additionally contains a second heating circuit, made in the form of a tubular heat exchanger for liquid coolant with elements for connection to the water heating system, and mounted on the front side of the housing heat panel. On the tubular heat exchanger mounted heat sink panels oriented along the air flow inside the housing. The electric heating circuit is mounted on the inside of the heat panel.
Description
Корисна модель належить до засобів для нагріву і опалювання, зокрема до комбінованих обігрівачів, що працюють в конвекційному і радіаційному режимах теплообміну, і може використовуватися як основне джерело тепла в житлових, офісних і промислових приміщеннях, учбових і медичних установах, дачних будиночках, автопричепах і на інших об'єктах.The useful model belongs to means for heating and heating, in particular to combined heaters operating in convection and radiation modes of heat exchange, and can be used as the main source of heat in residential, office and industrial premises, educational and medical institutions, country houses, trailers and on other objects.
Відомий конвекційний обігрівач (патент ША Мо 57491, МПК ЕБЕ24НЗ3/00, дата публікації 25.02.2011), що містить корпус з розміщеним в ньому нагрівальним контуром у вигляді трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія з елементами для з'єднання з системою централізованого або автономного водяного опалювання. Корпус складається з прямокутного металевого каркаса з двома бічними стінками, на якому закріплені кронштейни для кріплення трубчастого теплообмінника і декоративної панелі, що створює передню стінку обігрівача.A well-known convection heater (patent SHA Mo 57491, МПК ЕБЕ24НЗ3/00, publication date 25.02.2011), which contains a housing with a heating circuit placed in it in the form of a tubular heat exchanger for a liquid coolant with elements for connection to a system of centralized or autonomous water heating . The body consists of a rectangular metal frame with two side walls, on which are fixed brackets for fixing the tubular heat exchanger and a decorative panel that creates the front wall of the heater.
Нижня частина корпусу виконана відкритою, а декоративна панель у верхній частині містить отвори для конвекційної циркуляції повітря. На згаданому каркасі містяться також елементи для кріплення обігрівача на опорній поверхні. Трубчастий теплообмінник складається з однієї або декількох секцій, виконаних з можливістю паралельного або послідовного з'єднання між собою.The lower part of the case is open, and the decorative panel in the upper part contains holes for convection air circulation. The mentioned frame also contains elements for fixing the heater on the supporting surface. The tubular heat exchanger consists of one or more sections, made with the possibility of parallel or serial connection.
Декоративна панель виконана з штучного каменя, скла, металу або іншого матеріалу, а трубчастий теплообмінник - з алюмінію або міді.The decorative panel is made of artificial stone, glass, metal or other material, and the tubular heat exchanger is made of aluminum or copper.
Недоліками відомого обігрівача є: - обмежена область застосування, обумовлена можливістю використання в приміщеннях, обладнаних системою централізованого або автономного водяного опалювання, а за наявності тільки централізованої системи - додатковими сезонними обмеженнями її експлуатації; - невисока теплова продуктивність обумовлена невеликою поверхнею теплопередачі трубчастого теплообмінника.Disadvantages of the known heater are: - limited field of application, due to the possibility of use in rooms equipped with a system of centralized or autonomous water heating, and in the presence of only a centralized system - additional seasonal restrictions on its operation; - low thermal performance is due to the small heat transfer surface of the tubular heat exchanger.
Відомий конвекційний обігрівач (патент ВО Мо 11595, МПК Р24НЗ3/06, Р28Е1/10, дата публікації 16.10.1999), що містить корпус з розміщеним в ньому нагрівальним контуром у вигляді трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія з елементами для з'єднання з системою централізованого або автономного водяного опалювання. Нижня і верхня частини корпусу містять отвори для конвекційної циркуляції повітря. Усередині корпусу закріплені кронштейни для кріплення трубчастого теплообмінника. Останній складається з вертикальних колекторів, з'єднаних з горизонтальними трубками, усередині яких розміщені завихрювачі теплоносія.A well-known convection heater (patent VO Mo 11595, IPC R24NZ3/06, R28E1/10, publication date 10.16.1999), which contains a housing with a heating circuit placed in it in the form of a tubular heat exchanger for a liquid coolant with elements for connection to a system of centralized or autonomous water heating. The lower and upper parts of the case contain holes for convection air circulation. Brackets for fixing the tubular heat exchanger are fixed inside the case. The latter consists of vertical collectors connected to horizontal tubes, inside which swirlers of the coolant are placed.
Зо Кожний колектор забезпечений повітряним клапаном, розширювальним бачком (|і шламовідстійником. На горизонтальних трубках теплообмінника закріплені тепловідвідні панелі, орієнтовані по ходу повітряного потоку усередині корпусу. Згадані панелі виконані з тонколистового профілю з П-подібним поперечним перерізом. Трубчастий теплообмінник виконаний з мідних трубок, з'єднаних за допомогою тугоплавкого припою. Тепловідвідні панелі виконані з алюмінію і з'єднані з трубами за допомогою дифузійної зварки. При цьому відстань між паралельними трубами підібрана таким чином, щоб теплове поле рівномірно розподілилося по висоті тепловідвідних панелей, відстань між якими підібрана таким чином, щоб вони створювали ряди повітроводів підвищеної конвекційної тяги.Each collector is equipped with an air valve, an expansion tank, and a sludge sump. On the horizontal tubes of the heat exchanger, heat-dissipating panels are fixed, oriented along the direction of the air flow inside the housing. The mentioned panels are made of a thin sheet profile with a U-shaped cross section. The tubular heat exchanger is made of copper tubes, connected by means of refractory solder. The heat-dissipating panels are made of aluminum and connected to the pipes by means of diffusion welding. At the same time, the distance between the parallel pipes is selected in such a way that the heat field is evenly distributed over the height of the heat-dissipating panels, the distance between which is selected as follows , so that they create rows of ducts of increased convection thrust.
Використання у відомому обігрівачі тепловідвідних панелей, закріплених на трубках з утворенням прямоструминних каналів, орієнтованих по ходу повітряного потоку усередині корпусу, дозволяє істотно підвищити теплову продуктивність в порівнянні з конвекційним обігрівачем по патенту ОА Мо 57491.The use in the known heater of heat-dissipating panels fixed on tubes with the formation of direct-flow channels, oriented along the direction of the air flow inside the case, allows to significantly increase the thermal performance in comparison with the convection heater according to the patent OA Mo 57491.
Недоліком відомого обігрівача є також обмежена область застосування, обумовлена можливістю використання в приміщеннях, обладнаних системою централізованого або автономного водяного опалювання, а за наявності тільки централізованої системи - додатковими сезонними обмеженнями Її експлуатації.The disadvantage of the well-known heater is also a limited scope of application, due to the possibility of use in rooms equipped with a system of centralized or autonomous water heating, and in the presence of only a centralized system - additional seasonal restrictions on its operation.
Відомий радіаційний обігрівач (патент ША Мо 97470, МПК Р24Н3/04, дата публікації 10.03.2015), що містить корпус із закріпленою на його лицьовій стороні тепловипромінювальною панеллю, електричний нагрівальний контур і теплоакумулювальний елемент, розташований між згаданою панеллю і задньою стінкою корпусу. Теплоакумулювальний елемент виконаний з тверднучої клейової термостійкої полімерної композиції з мінеральним наповнювачем і жорстко з'єднаний з внутрішніми поверхнями тепловипромінювальної панелі і корпусу.A well-known radiant heater (patent Sha Mo 97470, МПК Р24Н3/04, date of publication 10.03.2015), which contains a case with a heat-radiating panel fixed on its front side, an electric heating circuit and a heat storage element located between the mentioned panel and the rear wall of the case. The heat-accumulating element is made of a hardening adhesive heat-resistant polymer composition with a mineral filler and is rigidly connected to the internal surfaces of the heat-radiating panel and the case.
Електронагрівальний контур розміщений усередині теплоакумулювального елемента і виконаний з можливістю підключення до джерела живлення.The electric heating circuit is placed inside the heat storage element and is made with the possibility of connecting to a power source.
Відомий конвекційний обігрівач (патент ОА Мо 109112, МПК Р24Н 3/00, 205023/00, дата публікації 10.08.2016), що містить корпус з розміщеним в ньому електричним контуром, виконаним з можливістю підключення до джерела живлення. На лицьовій стороні корпусу закріплена тепловипромінювальна панель. Нижня і верхня частини корпусу містять отвори для конвекційної циркуляції повітря. Електричний нагрівальний контур з'єднаний з блоком 60 керування, що складається з виконавчої частини, з'єднаної з нагрівальним елементом, і контролюючої частини, з'єднаної з термодатчиком, закріпленим на корпусі. Блок керування виконаний з дисплеєм, який містить елементи керування.A well-known convection heater (patent OA Mo 109112, МПК Р24Н 3/00, 205023/00, publication date 08/10/2016), which contains a housing with an electrical circuit placed in it, made with the possibility of connecting to a power source. A heat-radiating panel is fixed on the front side of the case. The lower and upper parts of the case contain holes for convection air circulation. The electric heating circuit is connected to the control unit 60, which consists of an executive part connected to the heating element and a control part connected to a temperature sensor fixed on the body. The control unit is made with a display that contains control elements.
Відомий обігрівач (патент ША Мо 78695, МПК НОБ5Вб/00, Е24С7/04, Р24НЗ/04, дата публікації 15.03.2007), що містить корпус із змонтованим в ньому електричним нагрівальним контуром, виконаним з можливістю підключення до джерела живлення. Корпус містить отвори у верхній і нижній частинах для конвекційної циркуляції повітря. Радіаційний теплообмін здійснюється лицьовій і бічними поверхнями корпусу. Електричний нагрівальний контур складається з двох розташованих один над одним блоків. При цьому верхній блок розташований із зміщенням у вертикальній площині щодо нижнього блока, а його потужність складає від половини до трьох чвертей потужності нижнього блока. Обидва блоки містять щонайменше по одній напрямній лопатці у вигляді прямокутної пластини, розміщеної вертикально усередині корпусу.A well-known heater (SHA Mo patent 78695, МПК НОБ5Вб/00, Е24С7/04, Р24НЗ/04, publication date 03/15/2007), which contains a housing with an electric heating circuit mounted in it, made with the possibility of connecting to a power source. The case contains holes in the upper and lower parts for convection air circulation. Radiation heat exchange is carried out by the front and side surfaces of the case. The electric heating circuit consists of two blocks located one above the other. At the same time, the upper block is located with an offset in the vertical plane relative to the lower block, and its power is from half to three quarters of the power of the lower block. Both units contain at least one guide vane in the form of a rectangular plate placed vertically inside the housing.
Електричний нагрівальний контур з'єднаний з блоком керування, що виконаний з можливістю регулювання і захисного вимкнення згаданих блоків.The electric heating circuit is connected to the control unit, which is made with the possibility of regulation and protective shutdown of the mentioned units.
Загальним недоліком відомих обігрівачів з електричним нагрівальним контуром, що працюють в конвекційному і/або радіаційному режимах, є достатньо велике споживання електроенергії на нагрів приміщень, що істотно збільшує витрати на їх експлуатацію.The general disadvantage of known heaters with an electric heating circuit, operating in convection and/or radiation modes, is a sufficiently large consumption of electricity for heating the premises, which significantly increases the costs of their operation.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції обігрівача, що дозволяє істотно зменшити споживання електроенергії на нагрів приміщень, особливо в зимовий період, при одночасному забезпеченні високої теплової ефективності за рахунок забезпечення роботи в конвекційному і радіаційному режимах.The useful model is based on the task of improving the design of the heater, which allows you to significantly reduce the consumption of electricity for heating the premises, especially in the winter, while simultaneously ensuring high thermal efficiency by ensuring operation in convection and radiation modes.
Технічний результат від реалізації поставленої задачі полягає у введенні в конструкцію обігрівача контуру теплообміну з рідким теплоносієм для конвекційного режиму обігріву і тепловипромінювальної панелі для радіаційного режиму обігріву, а також іншого виконання електричного нагрівального контуру.The technical result of the implementation of the given task consists in the introduction into the design of the heater of a heat exchange circuit with a liquid coolant for the convection mode of heating and a heat-radiating panel for the radiation mode of heating, as well as another implementation of the electric heating circuit.
Поставлена задача вирішується тим, що комбінований обігрівач, що містить корпус із змонтованим в ньому електричним нагрівальним контуром, виконаним з можливістю підключення до джерела живлення, при цьому корпус містить отвори у верхній і нижній частинах для конвекційної циркуляції повітря, згідно з корисною моделлю містить другий нагрівальний контур, виконаний у вигляді трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія з елементамиThe problem is solved by the fact that the combined heater, which contains a housing with an electric heating circuit mounted in it, made with the possibility of connecting to a power source, while the housing contains holes in the upper and lower parts for convection circulation of air, according to a useful model, contains a second heating circuit made in the form of a tubular heat exchanger for a liquid coolant with elements
Зо для з'єднання з системою водяного опалювання і закріплену на лицьовій стороні корпусу тепловипромінювальну панель, при цьому на трубчастому теплообміннику закріплені тепловідвідні панелі, орієнтовані по ходу повітряного потоку усередині корпусу, а електричний нагрівальний контур змонтований на внутрішній стороні тепловипромінювальну панелі.Zo for connection to the water heating system and a heat-radiating panel fixed on the front side of the case, while the heat-dissipating panels are fixed on the tubular heat exchanger, oriented along the direction of the air flow inside the case, and the electric heating circuit is mounted on the inside of the heat-radiating panel.
Доцільно, щоб електричний нагрівальний контур був виконаний з термостійкого ізольованого електричного кабелю, закріпленого на внутрішній стороні тепловипромінювальної панелі за допомогою клейової термостійкої полімерної композиції і ізольований з боку другого нагрівального контуру термостійким покриттям.It is advisable for the electric heating circuit to be made of a heat-resistant insulated electric cable, fixed on the inside of the heat-radiating panel using an adhesive heat-resistant polymer composition and insulated from the side of the second heating circuit with a heat-resistant coating.
Доцільно також, щоб електричний нагрівальний контур був виконаний з можливістю підключення до джерела живлення за допомогою блока керування, виконаного з можливістю вмикання і вимикання цього контуру в ручному режимі, контролю температури повітря в зоні розміщення обігрівача, автоматичного вмикання і вимикання контуру залежно від заданих величин мінімальної і максимальної температури в згаданій зоні і залежно від заданого часу доби і регулювання потужності в процесі роботи.It is also advisable that the electric heating circuit be made with the possibility of connecting to a power source using a control unit made with the possibility of turning on and off this circuit in manual mode, controlling the air temperature in the area where the heater is placed, automatically turning on and off the circuit depending on the specified values of the minimum and the maximum temperature in the mentioned zone and depending on the given time of day and power regulation during operation.
Доцільно також, щоб тепловипромінювальна панель була виконана з магнезиту або граніту або мармуру або з штучного жароміцного керамічного або керамогранітного матеріалу або з іншого матеріалу з аналогічними властивостями.It is also advisable that the heat-radiating panel be made of magnesite or granite or marble or of an artificial heat-resistant ceramic or ceramic granite material or of another material with similar properties.
Доцільно також, щоб трубчастий теплообмінник для рідкого теплоносія був виконаний з мідних або алюмінієвих або сталевих трубок.It is also advisable that the tubular heat exchanger for the liquid coolant is made of copper or aluminum or steel tubes.
Доцільно також, щоб тепловідвідні панелі на трубчастому теплообміннику були виконані з тонколистового профілю з П - подібним поперечним перерізом і закріплені на трубках з утворенням прямоструминних каналів.It is also advisable that the heat-dissipating panels on the tubular heat exchanger are made of a thin-sheet profile with a P-like cross-section and fixed on the tubes to form direct-flow channels.
Доцільно також, щоб задня стінка корпусу була виконана з елементами для кріплення обігрівача до опорної поверхні.It is also advisable that the rear wall of the case is made with elements for fastening the heater to the supporting surface.
Сукупність істотних ознак технічного рішення, що заявляється, дозволяє вирішити поставлену задачу. Зокрема, введення в конструкцію обігрівача другого нагрівального контуру, виконаного у вигляді трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія з елементами для з'єднання з системою водяного опалювання, дозволяє в холодний період року як основний теплоносій для опалювання приміщень використовувати гарячу воду з централізованої або автономної системи опалювання і за рахунок цього виключити або істотно зменшити витрати 60 електроенергії на обігрів. При цьому закріплення на трубчастому теплообміннику тепловідвідних панелей, орієнтованих по ходу повітряного потоку усередині корпусу, дозволяє істотно збільшити теплову продуктивність трубчастого теплообмінника. Використання електричного нагрівального контуру в цей період може здійснюватися або при короткочасному аварійному відключенні системи водяного опалювання, або при недостатній тепловій продуктивності трубчастого теплообмінника, наприклад, в періоди різкого пониження температури зовнішнього повітря. При цьому закріплення на лицьовій стороні корпусу тепловипромінювальної панелі і розміщення електричного нагрівального контуру на її внутрішній стороні дозволяє істотно збільшити теплову продуктивність обігрівача в радіаційному режимі роботи. Таким чином, конструкція комбінованого обігрівача, що працює в конвекційному і радіаційному режимах теплообміну, дозволяє істотно зменшити споживання електроенергії на нагрів приміщень при одночасному забезпеченні високої теплової ефективності.The set of essential features of the claimed technical solution allows solving the given task. In particular, the introduction of a heater of the second heating circuit, made in the form of a tubular heat exchanger for a liquid coolant with elements for connection to a water heating system, into the design of the heater allows in the cold period of the year to use hot water from a centralized or autonomous heating system as the main coolant for heating premises and due to this, eliminate or significantly reduce the costs of 60 electricity for heating. At the same time, the fixing of heat-dissipating panels on the tubular heat exchanger, oriented in the direction of the air flow inside the case, allows you to significantly increase the thermal performance of the tubular heat exchanger. The use of the electric heating circuit during this period can be carried out either in the event of a short-term emergency shutdown of the water heating system, or in case of insufficient thermal performance of the tubular heat exchanger, for example, during periods of a sharp drop in the outside air temperature. At the same time, fixing the heat-radiating panel on the front side of the body and placing the electric heating circuit on its inner side allows you to significantly increase the thermal performance of the heater in the radiation mode of operation. Thus, the design of the combined heater, operating in convection and radiation heat exchange modes, allows you to significantly reduce the consumption of electricity for heating the premises while simultaneously ensuring high thermal efficiency.
Суть комбінованого обігрівача, що заявляється, пояснюється представленими фігурами креслення, де на фіг. 1 показаний загальний вигляд (вигляд спереду); на фіг. 2 - вигляд зверху; на фіг. З - вигляд збоку (з боку елементів для з'єднання з системою водяного опалювання); на фіг. 4 - вигляд збоку (з боку блока керування електричним нагрівальним контуром); на фіг. 5 - вигляд ззаду; на фіг. 6 - загальний вигляд трубчастого теплообмінника (вигляд спереду); на фіг. 7 - те ж, вигляд зверху; на фіг. 8 - схема монтажу нагрівального елемента на тепловипромінювальній панелі.The essence of the claimed combined heater is explained by the figures presented in the drawing, where in fig. 1 shows a general view (front view); in fig. 2 - top view; in fig. C - side view (from the side of the elements for connection to the water heating system); in fig. 4 - side view (from the side of the electric heating circuit control unit); in fig. 5 - rear view; in fig. 6 - general view of the tubular heat exchanger (front view); in fig. 7 - the same, top view; in fig. 8 - installation diagram of the heating element on the heat-radiating panel.
Комбінований обігрівач містить (фіг. 1) корпус 1, на лицьовій стороні якого закріплена тепловипромінювальна панель 2 із змонтованим на її внутрішній стороні електричним нагрівальним контуром З (фіг. 8). Корпус 1 містить отвори 4 у верхній і нижній частинах для конвекційної циркуляції повітря (фіг. 1, 2, 5). Задня стінка корпусу 1 виконана з елементами 5 для кріплення обігрівача до опорної поверхні, наприклад, у вигляді прорізів (фіг. 5).The combined heater contains (Fig. 1) a housing 1, on the front side of which a heat-radiating panel 2 is fixed with an electric heating circuit C mounted on its inner side (Fig. 8). The body 1 contains holes 4 in the upper and lower parts for convection circulation of air (Fig. 1, 2, 5). The back wall of the housing 1 is made with elements 5 for fastening the heater to the support surface, for example, in the form of slots (Fig. 5).
Усередині корпусу 1 змонтований (фіг. 1, 6) другий нагрівальний контур, виконаний у вигляді трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія, що складається з вертикальних колекторів б і з'єднаних з ними горизонтальних трубок 7. На колекторах 6 закріплені елементи 8 для з'єднання з системою водяного опалювання (не показана), виконані у вигляді патрубків з накидними гайками (не позначені), а на верхньому патрубку закріплений повітряний клапан 9.Inside the housing 1, a second heating circuit is mounted (Fig. 1, 6), made in the form of a tubular heat exchanger for a liquid coolant, consisting of vertical collectors b and horizontal tubes 7 connected to them. Elements 8 for connection are fixed on the collectors 6 with a water heating system (not shown), made in the form of nozzles with union nuts (not marked), and an air valve 9 is fixed on the upper nozzle.
Зо На горизонтальних трубках 7 закріплені тепловідвідні панелі 10, орієнтовані по ходу повітряного потоку усередині корпусу 1. Згадані панелі 10 виконані з тонколистового профілю з П-подібним поперечним перерізом і закріплені з утворенням прямоструминних каналів 11 замкнутого поперечного перерізу (фіг. 6, 7), що істотно підвищує інтенсивність конвекційної циркуляції повітря, яке надходить в корпус 1 через отвори 4 в його нижній частині і виходить після нагріву в каналах 11 через отвори 4 у верхній частині корпусу 1. Трубчастий теплообмінник 6 виконаний з мідних або алюмінієвих, або сталевих трубок, а тепловідвідні панелі 11 - з алюмінієвого листа.Z On the horizontal tubes 7, heat-dissipating panels 10 are fixed, oriented along the direction of the air flow inside the housing 1. The mentioned panels 10 are made of a thin sheet profile with a U-shaped cross-section and are fixed to form straight-flow channels 11 of a closed cross-section (Fig. 6, 7), which significantly increases the intensity of convection circulation of the air that enters the housing 1 through the holes 4 in its lower part and leaves after heating in the channels 11 through the holes 4 in the upper part of the housing 1. The tubular heat exchanger 6 is made of copper, aluminum, or steel tubes, and heat-dissipating panels 11 - made of aluminum sheet.
Електричний нагрівальний контур З виконаний з термостійкого ізольованого електричного нагрівального кабелю (не позначений), наприклад, з трижильного ніхромового ізольованого кабелю, і змонтований зигзагоподібно на внутрішній стороні тепловипромінювальної панелі 2 по її площині таким чином, що їх осі симетрії співпадають (фіг. 8). Згаданий кабель закріплений за допомогою клейової термостійкої полімерної композиції (компаунда) і ізольований з боку тепловідвідних панелей 10 термостійким покриттям, наприклад, фольгою (не показана). Таке виконання забезпечує рівномірний нагрів тепловипромінювальної панелі 2 і істотно збільшує радіаційну теплову продуктивність електричного нагрівального контуру 3.The electric heating circuit C is made of a heat-resistant insulated electric heating cable (not marked), for example, of a three-wire nichrome insulated cable, and is mounted in a zigzag fashion on the inner side of the heat-radiating panel 2 along its plane in such a way that their axes of symmetry coincide (Fig. 8). The mentioned cable is fixed with the help of an adhesive heat-resistant polymer composition (compound) and isolated from the side of the heat-dissipating panels 10 with a heat-resistant coating, for example, foil (not shown). This implementation ensures uniform heating of the heat-radiating panel 2 and significantly increases the radiant heat output of the electric heating circuit 3.
Електричний нагрівальний кабель з'єднаний з джерелом живлення за допомогою мережного кабелю 12 через блок керування 13, що виконаний з можливістю вмикання і вимикання цього контуру в ручному режимі, контролю температури повітря в зоні розміщення обігрівача, автоматичного включення і виключення цього контуру залежно від заданих величин мінімальної і максимальної температури в згаданій зоні і залежно від заданого часу доби, а також регулювання потужності в процесі роботи. Блок керування 13 може бути закріплений на корпусі 1 обігрівача або виконаний дистанційним (не показаний). На корпусі 1 може бути виконаний вивід для підключення до заземлення (не показаний).The electric heating cable is connected to the power source by means of a network cable 12 through the control unit 13, which is made with the possibility of turning on and off this circuit in manual mode, controlling the air temperature in the area where the heater is located, and automatically turning on and off this circuit depending on the specified values minimum and maximum temperature in the mentioned zone and depending on the given time of day, as well as power regulation during operation. The control unit 13 can be fixed on the body 1 of the heater or made remote (not shown). Housing 1 may be provided with a terminal for grounding (not shown).
Тепловипромінювальна панель 2 виконана з жароміцного матеріалу, наприклад, з магнезиту або граніту, або мармуру, або з штучного жароміцного керамічного або керамогранітного матеріалу, або з іншого матеріалу з аналогічними властивостями. Лінійні розміри тепловипромінювальної панелі 2, переріз і довжина електричного нагрівального кабелю, а також крок його зигзагу вибирають з урахуванням заданої розрахункової величини електричного опору нагрівального контуру З, тобто його теплової потужності. Відповідно вибирають параметри трубчастого теплообмінника для рідкого теплоносія з тепловідвідними панелями 10.The heat-radiating panel 2 is made of a heat-resistant material, for example, from magnesite or granite, or marble, or from an artificial heat-resistant ceramic or ceramic granite material, or from another material with similar properties. The linear dimensions of the heat-radiating panel 2, the section and length of the electric heating cable, as well as the step of its zigzag are chosen taking into account the given calculated value of the electrical resistance of the heating circuit C, that is, its thermal power. Accordingly, the parameters of the tubular heat exchanger for the liquid coolant with heat-dissipating panels 10 are selected.
Представлена на фігурах і в описі конструкція комбінованого обігрівача не вичерпує всіх можливих варіантів його виконання, що забезпечують досягнення заявленого технічного результату. Зокрема, електричний нагрівальний елемент може бути виконаний з іншого матеріалу і іншої форми, наприклад, у вигляді резистивного нагрівального елемента.The design of the combined heater presented in the figures and in the description does not exhaust all possible options for its implementation, which ensure the achievement of the declared technical result. In particular, the electric heating element can be made of a different material and a different shape, for example, in the form of a resistive heating element.
Трубчастий теплообмінник і тепловідвідні панелі також можуть бути виконані в іншому конструктивному виконанні.Tubular heat exchanger and heat-dissipating panels can also be made in a different design.
Комбінований обігрівач, що заявляється, використовують таким чином.The claimed combined heater is used in this way.
В місці установки обігрівача, наприклад, на стінці приміщення, закріплюють монтажні болти (гачки) і за допомогою прорізів 5 навішують обігрівач на опорну поверхню. Далі трубчастий теплообмінник за допомогою патрубків з накидними гайками підключають до системи водяного опалювання, корпус 1 заземляють і електричний нагрівальний контур З підключають до мережі живлення.At the place of installation of the heater, for example, on the wall of the room, fasten mounting bolts (hooks) and with the help of slots 5 hang the heater on the support surface. Next, the tubular heat exchanger is connected to the water heating system with the help of nozzles with union nuts, the housing 1 is grounded and the electric heating circuit C is connected to the power supply network.
В опалювальний сезон при включеній системі, наприклад, централізованого водяного опалювання, основним режимом роботи обігрівача є конвекційний теплообмін, що створюється трубчастим теплообмінником з тепловідвідними панелями 10. Гаряча вода з системи опалювання через вхідний патрубок поступає в колектор б і розподіляється по рядах горизонтальних трубок 7. При цьому гідравлічний опір різко зменшується, що підвищує інтенсивність теплообміну між циркулюючою в горизонтальних трубках 7 гарячою водою і повітрям, що проходить у напрямі знизу-вверх через прямоструминні канали 11, що створюються тепловідвідними панелями 10. Таким чином, за допомогою природної тяги здійснюється інтенсивний конвекційний теплообмін повітря усередині приміщення.In the heating season, when the system is turned on, for example, centralized water heating, the main mode of operation of the heater is convection heat exchange, which is created by a tubular heat exchanger with heat-dissipating panels 10. Hot water from the heating system enters the collector b through the inlet pipe and is distributed along rows of horizontal pipes 7. At the same time, the hydraulic resistance decreases sharply, which increases the intensity of heat exchange between the hot water circulating in the horizontal tubes 7 and the air passing in the direction from the bottom up through the direct-flow channels 11 created by the heat-dissipating panels 10. Thus, with the help of natural draft, intensive convection is carried out heat exchange of air inside the room.
В цей період електричний нагрівальний контур обігрівача використовують як резервне джерело тепла, наприклад, при аварійних відключеннях системи централізованого опалювання або аномального пониження температури зовнішнього повітря. Включення електричного нагрівального контуру виконують на блоці керування 12 в ручному або в автоматичному режимі, заздалегідь встановивши граничні нижню і верхню температури повітря в приміщенні для вмикання і вимикання автоматики. Після вмикання електричний нагрівальний контур З виділяє теплову енергію і нагріває тепловипромінювальну панель 2, яка випромінює енергію в оточуючий простір і спочатку нагріває предмети і повітря, що знаходиться поряд з обігрівачем. УDuring this period, the electric heating circuit of the heater is used as a backup source of heat, for example, in case of emergency shutdowns of the central heating system or an abnormal decrease in the outside air temperature. Turning on the electric heating circuit is performed on the control unit 12 in manual or automatic mode, having previously set the upper and lower limit temperatures of the air in the room for turning on and off the automation. After switching on, the electric heating circuit C emits thermal energy and heats the heat-radiating panel 2, which emits energy into the surrounding space and first heats the objects and the air located next to the heater. IN
Зо міру їх нагрівання тепло все більш інтенсивно передається усередині приміщення. Поєднання радіаційного випромінювання від тепловипромінювальної панелі 2 з конвекційним тепловим потоком, що створюється трубчастим теплообмінником з тепловідвідними панелями 10, дозволяє істотно підвищити ефективність нагріву повітря в приміщенні без збільшення споживаної електроенергії.As they heat up, the heat is transmitted more and more intensively inside the room. The combination of radiant radiation from the heat-radiating panel 2 with the convection heat flow created by the tubular heat exchanger with heat-dissipating panels 10 allows you to significantly increase the efficiency of heating the air in the room without increasing the consumed electricity.
Після завершення опалювального сезону як основне джерело тепло використовує електричний нагрівальний контур З обігрівача. Функціональні можливості блока керування 12 дозволяють експлуатувати електричний нагрівальний контур З в різних режимах, у тому числі в економних, наприклад, автоматично включати його в нічний час або незадовго до знаходження у приміщення або початку роботи персоналу, а в решту часу підтримувати в приміщенні більш низьку температуру. Одночасно електричний нагрівальний контур З передає частину теплової енергії всередину корпусу 1 і нагріває повітря усередині прямоструминних каналів 11, який за рахунок природного конвекційного теплообміну поступає всередину приміщення, що підвищує ефективність обігрівача без збільшення споживаної електроенергії. Досягши заданої температури повітря в приміщенні, блок керування 12 автоматично відключає електричний нагрівальний кабель від джерела живлення, але при цьому тепловипромінювальна панель 2 у міру її поступового охолоджування продовжує випромінювати тепло.After the end of the heating season, the electric heating circuit of the heater C is used as the main source of heat. The functional capabilities of the control unit 12 allow you to operate the electric heating circuit C in various modes, including economical ones, for example, to automatically turn it on at night or shortly before staff are in the room or start work, and in the rest of the time to maintain a lower temperature in the room . At the same time, the electric heating circuit Z transmits part of the thermal energy inside the housing 1 and heats the air inside the direct-flow channels 11, which due to natural convection heat exchange enters the room, which increases the efficiency of the heater without increasing the consumed electricity. Having reached the set air temperature in the room, the control unit 12 automatically disconnects the electric heating cable from the power source, but at the same time, the heat radiating panel 2 continues to emit heat as it gradually cools.
Технічне рішення, що заявляється, апробовано в різних умовах експлуатації і підтвердило свої переваги в порівнянні з відомими обігрівачами, що працюють в одному конвекційному або радіаційному режимі теплообміну. Наявність двох контурів теплообміну і компактні розміри обігрівача дозволяють його використовувати як основне джерело тепла в приміщеннях різного використання. При цьому можливість керування режимами роботи обігрівача забезпечує додаткове зниження енерговитрат на обігрів.The claimed technical solution has been tested in various operating conditions and confirmed its advantages in comparison with known heaters operating in the same convection or radiation mode of heat exchange. The presence of two heat exchange circuits and the compact dimensions of the heater allow it to be used as the main source of heat in rooms of various uses. At the same time, the ability to control the operating modes of the heater provides an additional reduction in energy consumption for heating.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201704229U UA117646U (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | COMBINED HEATER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201704229U UA117646U (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | COMBINED HEATER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA117646U true UA117646U (en) | 2017-06-26 |
Family
ID=59093109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201704229U UA117646U (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | COMBINED HEATER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA117646U (en) |
-
2017
- 2017-04-28 UA UAU201704229U patent/UA117646U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004526932A (en) | Building heating system | |
| UA117646U (en) | COMBINED HEATER | |
| NO161701B (en) | Radiation and convection element. | |
| RU159876U1 (en) | HEATED CONVECTOR WALL | |
| CN212930187U (en) | Novel convection type electric heater | |
| WO2018134719A1 (en) | Multifunctional energy module, multifunctional energy system and light component | |
| RU153065U1 (en) | MULTIFUNCTIONAL LIGHTING DEVICE | |
| US11243011B2 (en) | Heat emitting radiator | |
| RU151507U1 (en) | CONVECTIVE INFRARED ACTION ELECTRIC HEATER | |
| KR100585274B1 (en) | a heating apparatus for bed | |
| RU226993U1 (en) | HEAT COOLING PROFILE WITH LED LIGHT SOURCES | |
| RU226235U1 (en) | HYBRID HEAT COOLING PROFILE | |
| WO2014000740A1 (en) | Fixture for air supply to a room with air temperature treatment | |
| RU2743814C1 (en) | Installation of local heating of piglets using a thermoelectric heat pump | |
| RU119075U1 (en) | ELECTRIC HEATING INSTRUMENT FOR HEATING ROOMS OF SMALL FORMS | |
| RU2737808C1 (en) | Device for creation of thermal conditions in areas of young animals keeping with variable generation of level and direction of heat flow | |
| CN201331137Y (en) | Water heater | |
| RU158994U1 (en) | ELECTRIC CONVECTOR | |
| ES450063A1 (en) | Air temperature control system for a room having an outside wall | |
| CZ29650U1 (en) | Hot water boiler | |
| PL244745B1 (en) | Accumulative heating of houses | |
| UA144379U (en) | HOUSEHOLD HEATER | |
| KR200365808Y1 (en) | a heating apparatus for bed | |
| EP3571440A1 (en) | Multifunctional energy module, multifunctional energy system and light component | |
| RU132165U1 (en) | RADIATOR-MINI-BOILER |