UA74785U - Панель променистого тепла - Google Patents

Abstract

Панель променистого тепла містить теплоємну панель, резистивний нагрівальний елемент і захисний металевий корпус, що закриває її задню і торцеві поверхні. Теплоємна панель виготовлена із загартованого скла та має покриття із порошкових матеріалів, нанесене термічним способом, а також додатково містить теплоакумулюючу панель з гіпсокартону, при цьому захисний металевий корпус виконаний роз'ємним і складається із задньої захисної панелі та рамки, що з'єднує по периметру складові частини конструкції.

Description

Корисна модель належить до галузі теплоенергетики, а саме: до пристроїв променистого (інфрачервоного) обігріву, та може бути використана в системах децентралізованого опалення житлових і промислових приміщень, а також у складі технологічного обладнання для теплового обігріву в різних галузях промисловості.

Відомий панельний нагрівальний елемент, що містить теплоємну панель із природного каменю із закріпленим на її зворотній стороні електричним нагрівачем, і відбиваючу панель, внутрішня поверхня якої виконана дзеркальною і розташована на заданому віддаленні від електричного нагрівача з утворенням відкритого назовні повітряного простору, при цьому на поверхнях обох панелей виконані суміщені наскрізні отвори для скріплення болтами |див. патент Російської Федерації Мо 2038545 С1 з класу Е24Н 3/04, опублікований 27.06.1995 року).

Недоліком відомого технічного рішення є його функціонально-конструктивна недосконалість, яка полягає у наступному: через наявність відкритого назовні повітряного простору між теплоємною і відбиваючою панелями занадто велика частка теплопередачі припадає на конвективний обмін (природну конвекцію), що суперечить характеру променистого (інфрачервоного) опалення. Отже, відомий панельний нагрівальний елемент, незважаючи на наявність досить ефективного джерела інфрачервоного випромінювання - кам'яної панелі - не відповідає санітарно-гігієнічним нормам, оскільки сушить повітря, разом з висхідним конвекційним потоком піднімає пил, спричиняючи у людей різноманітні захворювання дихальної системи. Крім того, до недоліків відомого панельного нагрівального елемента слід віднести те, що він виготовляється із використанням надзвичайно дорогого і складного в обробці матеріалу - натурального каменю, що спричиняє високу собівартість і масивність конструкції, а також ненадійність та не естетичний вигляд наскрізного болтового кріплення складових частин конструкції.

Найбільш близькою за своєю суттю та ефектом, що досягається, і яка вибрана за прототип, є керамічна нагрівальна панель, яка містить теплоємну панель, резистивний нагрівальний елемент і захисний металевий корпус, що закриває задню і торцеві поверхні панелі, при цьому на внутрішній поверхні корпусу нанесене полімерне теплоакумулююче покриття, а на зовнішній поверхні встановлена рейлінгова система кріплення |див. патент України Мо 57399 І з класів

Е2АН 3/04, Е24Н 9/06, опублікований 25.02.2011 року у Бюл. Мо 4).

Основним недоліком відомого технічного рішення є низький коефіцієнт корисної дії, зумовлений незадовільною випромінювальною здатністю теплоємної панелі, виготовленої із кераміки. Вказана керамічна панель, відповідно до заявленої пропозиції, має незначну товщину, а тому не здатна накопичувати і випромінювати весь об'єм теплової енергії, що надходить від резистивного нагрівального елемента. Крім того відомо, що кераміка є недостатньо міцним і надійним матеріалом, тому керамічна панель до того ж має ще й потенційно обмежений ресурс експлуатації.

Проте проблема накопичення теплової енергії частково вирішена за рахунок наявності у відомій конструкції додаткового теплоакумулюючого покриття, розташованого з внутрішнього боку захисного корпусу, що власне є наступним суттєвим недоліком цього відомого технічного рішення: вказане теплоакумулююче покриття виконане у вигляді тонкого полімерного шару, а тому недостатньо накопичує тепло і при цьому значно ускладнює технологію виготовлення пристрою.

Ще одним важливим недоліком відомого технічного рішення є те, що конструкція панелі містить цілісний корпус. Це підвищує складність і собівартість виготовлення пристрою, знижує його ремонтопридатність.

Також недоліком відомого технічного рішення є рейлінгова система кріплення, яка забезпечує природну конвекцію за рахунок циркуляції нагрітої повітряної маси у проміжку між стіною приміщення і пристроєм. Отже, через наявність потужної конвекції принцип обігріву відомою електронагрівальною панеллю не можна вважати променистим.

В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення функціональності й ефективності нагрівальної панелі з одночасним спрощенням її конструкції та технології виготовлення за рахунок підвищення її випромінюючої здатності і забезпечення більш ефективного променистого принципу обігріву шляхом комплексного конструктивного удосконалення.

Поставлена задача вирішується тим, що у нагрівальній панелі, яка містить теплоємну панель, резистивний нагрівальний елемент і захисний металевий корпус, що закриває її задню і торцеві поверхні, згідно з корисною моделлю, теплоємна панель виготовлена із загартованого скла та з метою підвищення випромінювальної здатності має покриття із порошкових матеріалів, нанесене термічним способом, а також додатково містить теплоакумулюючу панель з гіпсокартону, при цьому захисний металевий корпус виконаний роз'ємним і складається із бо задньої захисної панелі та рамки, що з'єднує по периметру складові частини конструкції.

Запропонована панель променистого тепла має ряд суттєвих переваг, порівняно із прототипом.

Завдяки виконанню теплоємної панелі із загартованого скла досягається значне покращення функціональних характеристик запропонованого пристрою. Нагріте скло саме по собі виступає ефективним джерелом випромінювання теплової променистої енергії, оскільки має кристалічну структуру і володіє високою теплопровідністю. При цьому запропоноване покриття із порошкових матеріалів значно збільшує випромінювальну здатність скла: нанесене термічним способом дане покриття утворює зі склом монолітну структуру зі збільшеною зернистістю (кристалічністю), що відповідно сприяє значно більшому випромінюванню променевої енергії. Запропоноване покриття може бути виконане із порошкових фарб різної кольорової гами. Це дозволяє створювати на поверхні скла різноманітні зображення і таким чином підвищувати споживчу привабливість виробу. Також слід зауважити, що загартоване скло має ряд функціональних переваг перед керамікою: є більш міцним і надійним, більш технологічним у виготовленні й обробці, більш дешевим і практичним, пасує до будь-якого інтер'єру.

Завдяки наявності у конструкції додаткової теплоакумулюючої панелі з гіпсокартону запропонована панель променистого тепла більш економно, порівняно із прототипом, споживає електроенергію і водночас має вищий коефіцієнт корисної дії: гіпсокартон у поєднанні зі склом добре утримує тепло, тому навіть після вимкнення пристрою з електромережі обігрів приміщення променистим теплом продовжується досить довго.

Завдяки наявності роз'ємного корпусу досягається спрощення технології виготовлення і одночасно підвищується ремонтопридатність запропонованої панелі променистого тепла.

Роз'ємний корпус складається із простих у виготовленні та функціональних елементів: захисної задньої панелі, що може бути виготовлена, наприклад, у вигляді вирізаного по формі тонкого листа оцинкованого металу, та рамки, що може бути виконана наприклад із алюмінієвого прямокутного профілю.

Наявність у конструкції запропонованої панелі променистого тепла вищевказаної захисної задньої панелі дозволяє використовувати будь-які відомі засоби настінного кріплення, що значно спрощує монтаж пристрою у всіх типах приміщень.

Зо Таким чином, запропонована панель променистого тепла є функціональною та ефективною - створює винятковий тепловий комфорт, відповідає санітарно-гігієнічним нормам експлуатації і при цьому має гарний естетичний вигляд.

Отже, уся сукупність суттєвих ознак запропонованого рішення щодо панелі променистого тепла забезпечує досягнення технічного результату.

Подальша суть корисної моделі пояснюється разом з ілюстративним матеріалом, на якому зображена запропонована панель променистого тепла у розрізі.

Запропонована панель містить передню скляну панель 1 з нанесеним покриттям 2 із порошкових матеріалів. На зворотному боці вказаної скляної панелі 1 розташований резистивний нагрівальний елемент 3. До резистивного нагрівального елемента З прилягає теплоакумулююча панель 4 з гіпсокартону. На зовнішній поверхні теплоакумулюючої панелі 4 встановлена задня захисна панель 5, до якої приєднані елементи настінного кріплення будь- якої відомої конструкції. Вся конструкція по периметру з'єднана рамкою 6.

Запропоновану панель променистого тепла виготовляють наприклад таким чином.

Спочатку виготовляють основний робочий елемент - передню скляну панель 1 із підвищеною випромінюючою здатністю. Для цього загартоване скло необхідного розміру і форми, попередньо очищене і знежирене, нагрівають в печі приблизно до 200 "С і витримують декілька хвилин для прогрівання. Потім на поверхню скла тонким шаром насипають порошкові матеріали, наприклад фарби. Після цього скло з нанесеним покриттям 2 знову витримують декілька хвилин при температурі приблизно 200 "С для спікання фарб. На поверхню готової скляної панелі 1, поверх нанесеного покриття 2, прикладають будь-який резистивний нагрівальний елемент 3, наприклад відомий з опису патенту України Мо 67921. Зверху кладуть гіпсокартонну плиту відповідного розміру й форми, що виконує роль теплоакумулюючої панелі 4, і, нарешті, задню захисну панель 5 з тонкого листа оцинкованого металу. По периметру конструкцію скріплюють рамкою 6. До поверхні задньої захисної панелі 5 приєднують будь-які відомі елементи настінного кріплення, виводять струмопровідні кінці.

Запропоновану панель променистого тепла використовують так.

Прилад монтують на стіну, підключають до мережі електричного живлення і заземлюють.

Під дією електричного струму резистивний нагрівальний елемент З виділяє теплову енергію, нагріваючи передню скляну панель 1, яка у свою чергу інтенсивно випромінює інфрачервоне бо тепло, нагріваючи середовище приміщення. Теплоакумулююча панель 4 додатково спрямовує частину теплової енергії, отриманої від резистивного нагрівального елемента 3, на скляну панель 1, таким чином обігрів приміщення променистим теплом продовжується навіть після вимкнення приладу з мережі, що дозволяє економити електричну енергію.

Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці. Панель променистого тепла, що пропонується, не містить у своєму складі жодних деталей і матеріалів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема у галузі теплоенергетики, а отже є прийнятною для промислового застосування. При цьому запропоноване рішення має технічні та інші переваги перед відомими аналогами, що підтверджує можливість досягнення технічного результату об'єктом, що заявляється. У відомих джерелах інформації не виявлено панелей променистого (інфрачервоного) обігріву з указаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, а тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що може отримати правовий захист.

Відмінність запропонованої панелі променистого тепла полягає у забезпеченні ефективного і економного променистого принципу обігріву з використанням простих матеріалів і елементів конструкції. Жодна із відомих нагрівальних панелей не може володіти перерахованими властивостями, оскільки взагалі не передбачає наявності у конструкції скляної панелі зі збільшеною випромінювальною здатністю, додаткової теплоакумулюючої панелі, що дозволяє знизити енергоспоживання, і роз'ємного корпусу запропонованої конструкції.

До основних технічних переваг запропонованої панелі променистого тепла, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: - підвищення коефіцієнта корисної дії за рахунок збільшення випромінювальної здатності теплоємної панелі та наявності додаткової теплоакумулюючої панелі; - спрощення конструкції, покращення ремонтопридатності та зниження собівартості виготовлення за рахунок виконання металевого корпусу роз'ємним; - розширення сфери застосування за рахунок забезпечення можливості використовувати будь-які відомі засоби настінного кріплення; - покращення санітарно-гігієнічних показників роботи пристрою за рахунок забезпечення ефективного променистого принципу обігріву.

Економічний ефект від впровадження запропонованої корисної моделі отримують внаслідок

Зо зниження енергоспоживання, а також високої споживчої привабливості через гарний естетичний вигляд і необмежені можливості для дизайну.

Після опису запропонованої панелі променистого тепла фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі варіанти виконання пристрою, зокрема форма, товщина робочих панелей, різновиди виконання корпусу й настінних кріплень, природно, можуть змінюватися залежно від бажаних параметрів і конкретних умов його експлуатації та, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань, і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення.

Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що енергоефективний променистий принцип обігріву забезпечується завдяки виготовленій із загартованого скла теплоємній панелі, яка з метою підвищення випромінювальної здатності містить покриття із порошкових матеріалів, нанесене термічним способом, а також додатково наявній теплоакумулюючій панелі з гіпсокартону, а конструктивне та технологічне спрощення - відповідно, завдяки роз'ємному корпусу й уніфікації системи настінного кріплення, що в сукупності забезпечує технічний результат. Зміна окремих елементів запропонованих удосконалень на інші, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новим технічним рішенням в даній області знань, оскільки інші подібні конструкції вже не вимагатимуть будь-якого творчого підходу від інженерів-конструкторів, і не можуть вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Панель променистого тепла, яка містить теплоємну панель, резистивний нагрівальний елемент і захисний металевий корпус, що закриває її задню і торцеві поверхні, яка відрізняється тим, що теплоємна панель виготовлена із загартованого скла та має покриття із порошкових матеріалів, нанесене термічним способом, а також додатково містить теплоакумулюючу панель з гіпсокартону, при цьому захисний металевий корпус виконаний роз'ємним і складається із задньої захисної панелі та рамки, що з'єднує по периметру складові частини конструкції.