Устройство для обогрева и/или охлаждения помещений

 

Изобретение относится к устройству для отопления и/или охлаждения помещений, например жилых и служебных помещений, с помощью труб с проходящими в них теплоносителем или охлаждающей средой, которые уложены в теплопроводящий слой, например, из затвердевшего гидравлического связующего, который соединен с несущей плитой из плохо проводящего тепло материала. Для того, чтобы получить равномерное распределение температуры с экономией материала, предусмотрено, что несущая плита на обращенной к помещению стороне для поддержания равномерной температуры имеет профиль, который в поперечном сечении имеет волнообразную форму, то есть имеет выступы и впадины, переходящие друг в друга под плоским углом, причем трубы на участке впадин несущей плиты, уложенные в теплопроводящий слой, проходят с зазором от края и дна впадины. Техническим результатом является создание равномерного распределения тепла и температуры поверхности. 9 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для обогрева и/или охлаждения помещений, например жилых или служебных. Устройство содержит несущую плиту, на которой положены пропускающие теплоноситель или охлаждающую среду трубопроводы, так называемый трубный регистр, уложенные в слой из затвердевшего гидравлического связующего с высокой теплопроводностью.

Такие устройства известны. Так, например, в патенте Великобритании GB 2035435 или в патенте Австрии AT 381160 В описаны устройства, в которых от плоской несущей плиты выступают утолщения, наружные боковые поверхности которых образованы проходящими вертикально к верхней стороне опорной плиты образующими. При этом трубы с протекающим теплоносителем или хладагентом проложены между утолщениями.

Патент Германии DE 3300607 С2 относится к жидкостному плоскому устройству для подогрева полов, допускающему проход персонала во время его укладки, причем нагревательные трубы уложены в бесшовных полах, для чего предусмотрены вогнутые каналы, в которых уложены трубы для защиты от возможных повреждений и изменения положения.

В известном из патента Великобритании 2035435 А решении уложенные между утолщениями трубы покрываются относительно толстым слоем клеящего вещества и затем заклеиваются настилом. При этом пространство между трубами и настилом частично заполняется.

В устройстве в соответствии с AT 381160 В утолщения только перекрыты, причем остаются полости, через которые может проходить воздух.

Из AT 403396 В известно устройство вышеназванного типа, в котором опорная плита снабжена ребрами, между которыми уложены трубы. При этом промежутки между ребрами заполнены затвердевающим вяжущим гидравлическим средством. Ребра несущей плиты и заделка труб покрыты слоем штукатурки с высокой теплопроводностью, при этом боковые стенки ребер опорной плиты проходят, за исключением закруглений в нижней и верхней частях, перпендикулярно верхней стороне несущей плиты. Так как ширина ребер определяет промежуток между трубами, то, как правило, создаются относительно широкие участки, на которых находится только тонкий теплопроводный слой штукатурки на ребрах теплоизоляционной несущей плиты. Это приводит к тому, что на обращенной к отапливаемому помещению стороне устройства образуются полосы различной температуры и со временем отображаются на поверхности стены или потолка. В зависимости от местных условий разность температур может составлять несколько ^oС, что на рабочем режиме "отопление" приводит к неравномерному тепловому излучению и скоплению загрязнений на поверхности стен и потолка, а в рабочем режиме "охлаждение" создает дополнительные условия для образования конденсата на поверхности стен.

В основу изобретения положена задача устранить в устройстве вышеуказанные недостатки уровня техники, в частности обеспечить высокую скорость регулирования системы при минимальном расходе аккумулированного тепла и высокой теплопроводности, а также обеспечить равномерную температуру на большой поверхности со стороны, обращенной к помещению, которое обогревается или охлаждается.

Предложенное техническое решение создает то преимущество, что заполненные затвердевшим гидравлическим вяжущим средством впадины несущей плиты заняты на очень большой части поверхности именно этим вяжущим средством. Вследствие этого создается очень равномерное распределение тепла и температуры поверхности устройства на его обращенной к отапливаемому помещению стороне с перепадом только в 0,2-0,3^oС, то есть на порядок меньше, чем согласно уровню техники. Кроме того, устройство согласно изобретению отличается меньшим аккумулированием тепла, вследствие чего имеется возможность ускорения регулировки и предотвращения образования конденсата на поверхности. Другое преимущество заключается в простоте монтажа на месте, в частности в установке устройства на основании.

Это имеет значение для экономичного использования зданий с низким энергетическим уровнем, а также и для зданий, отапливаемых зачастую только в течение нескольких часов в сутки, например школ, детских садов, церквей, дач и т. п.

Изобретение поясняется с помощью изображенного на чертежах примера выполнения.

На фиг. 1 показан разрез несущей плиты, на фиг. 2 - устройство в виде элемента стены, на фиг. 3 - устройство в виде элемента потолка, на фиг. 4 - вид сверху несущей плиты по фиг. 1.

Устройство согласно изобретению состоит из несущей плиты 1 из плохо проводящего тепло и звук материала, например прессованного волокнистого материала, например из пеньки. Для этого вместо пеньки можно с успехом использовать также минеральные волокнистые материалы, пенопласты и т. д.

Эта несущая плита 1 имеет на одной стороне волнообразный профиль в виде предпочтительно закругленных выступов 1а и впадин 1b. Выступы 1а имеют углы при вершине около 30^o. Углы при вершине могут иметь различную величину, но составляют менее 45^o. Выступы 1а и впадины 1b имеют предпочтительно скругленное поперечное сечение для того, чтобы избежать образования трещин вследствие изменения температуры в наносимом тонком слое 11 штукатурки.

На участке впадин 1b предусмотрены трубы 5, по которым проходит теплоноситель или охлаждающая среда и которые уложены в теплопроводящем слое 7 из материала с высокой теплопроводностью, например затвердевшего гидравлического связующего. Теплопроводящий слой 7 может представлять собой, например, строительный раствор, бесшовный пол, слой бетона или штукатурки, с которыми могут быть смешаны металлические волокна или частицы. Данный слой 7 выполнен тонким, то есть трубы 5 лишь слегка покрыты им для того, чтобы, с одной стороны, обеспечивалось быстрое срабатывание устройства и, с другой стороны, была возможна эффективная регулировка температуры. Таким образом разность температур на поверхности потолка и стенах между выступами 1а и впадинами 1b несущей плиты 1 при диаметре труб 5-8 мм и промежутке между ними около 60 мм составляет только 0,2-0,3^oС по сравнению с 3,2^oС в случае плоской несущей плиты с одинаковыми промежутками между трубами и одинаковыми размерами.

В варианте выполнения в соответствии с фиг. 1 такой теплопроводящий слой 7 заполняет только впадины 1b несущей плиты 1. На стороне, обращенной к отапливаемому или охлаждаемому помещению, в данном варианте выполнения предусмотрена защитная пластина 10 из теплопроводного материала, например металла, которая соединена со слоем 7 и выступами 1а несущей плиты 1 с обеспечением хорошей теплопередачи.

В варианте в соответствии с фиг. 2 показано, что теплопроводящий слой 7 покрывает также верхние стороны выступов 2 опорной плиты 1. При этом данный слой 7 покрыт, например, стеклотканью 9 и т. п. и на нее нанесен слой 11 штукатурки.

Целесообразно стеклоткань 9 наносить на еще влажный слой 7 и на нее при еще влажном слое 7 наносится тонкий слой 11 штукатурки или материала бесшовного пола.

Так как вследствие относительно малого угла при вершинах профиля и при больших промежутках между трубами 5 верхние стороны выступов 1a несущей плиты 1, изготовленной из теплоизоляционного материала, образуют лишь узкие полосы, на обращенной к помещению стороне устройства создается равномерная температура.

В отверстия 2 в несущей плите устанавливают крепежные средства, например дюбели 8, и тем самым несущая плита 1 крепится на стене.

Крепление несущей плиты 1 на опоре можно осуществить, как показано на фиг. 3, с помощью элемента для крепления на потолке таким образом, что текучий материал для бесшовного пола - бетон или штукатурка втекают через отверстия 3 сзади и заполняют волнистый профиль несущей плиты, причем одновременно они окружают и заливают трубы 5. Для изготовления такого варианта целесообразно использовать деревянную опалубку 12 и т. п. , которая укладывается на выступы 1а несущей пластины 1 и после затвердевания бетона или т. п. удаляется и заменяется со стороны помещения пластиной 10. Вместо защитной пластины 10 можно нанести, например, один тонкий слой 11 штукатурки. Уложенная в бетон потолка арматурная сетка обозначена позицией 6.

Несущая плита 1 представлена на фиг. 4. Данная несущая плита из материала с низкой теплопроводностью снабжена крепежными отверстиями, то есть отверстиями 2 для крепежных средств на стене W, например дюбелей 8, и отверстиями 3 для прохождения текучего бетона и т. п. Трубы 5, по которым проходит теплоноситель или охлаждающая среда, уложены на несущей плите 1 предпочтительно спирально и находятся в текучем бетоне, штукатурке и т. п. таким образом, что они не касаются дна впадин 1b, для чего служат размещенные на несущей плите 1 с промежутками между собой ребра 4. Ребра 4 могут иметь в точках перегиба труб 5 дополнительно к вертикальным канавкам также горизонтальные канавки для колен поворота.

Несущая плита 1 изготовлена предварительно из волокнистого материала, например из пеньки или минеральной шерсти и т. д. , или из пенопласта и снабжена на заводе трубами, жестко уложенными в ребра 4. Такая несущая плита может быть снабжена трубами 5 по всей высоте и/или ширине или в зависимости от условий только частично. Несущая плита 1 может со всех четырех сторон соединяться в большие регистры труб с другими подобными несущими плитами, причем трубы 5 проходят через канавки 1с к смежным несущим плитам или соответственно к подводящим и отводящим трубам. Изготовленными таким образом регистрами труб можно оборудовать стены и/или потолки, а также полы с устройством для отопления и охлаждения помещений согласно изобретению.

Разумеется, изобретение не ограничивается описанным примером. Например, вместо труб 5, по которым проходит жидкая среда, на несущей пластине можно проложить электрические нагревательные кабели или комбинацию тех и других, или для специальных целей применения установить пьезоэлектрические элементы и т. д.

Формула изобретения

1. Устройство для отопления и/или охлаждения помещений, например жилых и служебных помещений, содержащее несущую плиту, на которой уложены трубы (5) так называемый регистр труб, по которым проходит теплоноситель или охлаждающая среда, уложенная в теплопроводящий слой (7), например, из затвердевшего гидравлического связующего материала, отличающееся тем, что несущая плита (1) устройства образована волнообразным профилем, имеющим в поперечном сечении на обращенной к отапливаемому или охлаждаемому помещению стороне несущей плиты (1) выступы (1а) и впадины (1b), переходящие друг в друга под плоским углом α при вершине, причем трубы (5) в зоне впадин (1b) несущей плиты (1) проходят на определенном расстоянии от их самой низкой точки и покрыты тонким слоем массы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплопроводящий слой (7), в который уложены трубы (5), вместе с выступами (1а) и впадинами (1b) покрыт на свободных сторонах тонким слоем (11) штукатурки или материала бесшовного пола.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в слой (11) штукатурки уложена стеклоткань (9).

4. Устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что несущая плита (1) изготовлена из прессованного волокнистого материала.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в качестве материала несущей плиты (1) используется пенька.

6. Устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что несущая плита (1) выполнена из пенопласта.

7. Устройство по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что угол при вершине профиля α < 45^o.

8. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что расстояние между трубами (5) от самой низкой точки впадины (1b) составляет приблизительно 20% от диаметра трубы.

9. Устройство по одному из пп. 1-8, отличающееся тем, что в зоне выступов (1а) несущей плиты (1) предусмотрены отверстия (2) и (3).

10. Устройство по одному из пп. 1-9, отличающееся тем, что выступы (1а) и впадины (1b) закруглены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4