Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к автономным электрическим отопительным приборам систем отопления, и предназначено для отопления жилых и нежилых помещений. Сущность изобретения - модульный обогреватель представляет собой конструкцию из отдельных, физически несвязанных между собой металлических секций одинаковой формы и разного размера. Каждая секция имеет форму полой геометрической пространственной фигуры, за счет чего достигается возможность концентрического вложения секций внутри друг друга по принципу русской «матрешки». Такая конструкция увеличивает общую площадь поверхности теплообмена, что способствует повышению эффективности теплоотдачи в окружающую среду. Каждая секция представляет собой полый корпус, образованный фронтальными и внутренними параллельными поверхностями, а также нижними и верхними торцевыми поверхностями по периметру секции. Внутри корпуса, заполненного жидким теплоносителем, расположен электрический нагревательный элемент, который соединен с контактами термостойкого пластикового электрического соединителя, герметично запрессованного в торцевую часть металлического корпуса. Таким образом, каждая секция конструктивно выполнена в виде отдельного самостоятельного независимого греющего модуля с электрическим разъемом, предназначенным для автономного механического соединения и разъединения модуля с источником электрического напряжения. Технический результат - создание автономного безопасного электрического модульного обогревателя с эффективной теплоотдачей, с возможностью самостоятельной модернизации и с высокой степенью ремонтопригодности. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности, к автономным электрическим отопительным приборам систем отопления, и предназначено для отопления жилых и нежилых помещений. Технический результат: создание автономного безопасного модульного обогревателя с эффективной теплоотдачей, с возможностью самостоятельной модернизации и с высокой степенью ремонтопригодности.

Из уровня техники известен автономный отопительный прибор, (патент РФ №2304256, МПК F24D 19/00, дата публикации 10.11.2013), состоящий из отдельных секций или групп секций с верхним и нижним сквозными отверстиями и теплоноситель, циркулирующий в корпусе. Верхние отверстия с двух сторон заглушены пробками. Он снабжен нагревательным прибором и регулятором температуры, которые установлены диаметрально противоположно и закреплены посредством резьбового соединения в нижнем отверстии, а теплоноситель циркулирует в замкнутом контуре корпуса. К недостаткам отопительного прибора относятся малая теплоэффективность и низкая ремонтопригодность.

Прототипом заявленного изобретения может служить классический масляный радиатор (https://market.yandex.ru/product--maslianyi-radiator-resanta-omm-7n/7717282?show-uid=15677109322213258153516013&nid=54977&lr=39&context=search) (фиг. 1).

Масляный радиатор представляет собой герметичный резервуар, заполненный минеральным маслом, внутри которого установлен ТЭН. Ребристая конфигурация металлического корпуса позволяет увеличить площадь поверхности, отдающей тепло при помощи излучения, а также способствует формированию воздушных потоков - часть тепловой энергии радиатор отдает за счет конвекции. Соотношение двух видов передачи тепла составляет практически 70/30. Электрический трубчатый нагреватель снабжен терморегулятором, который позволяет контролировать температурный режим работы. Подключается прибор к розетке бытовой электросети с напряжением 220 В.

По сравнению с заявляемым изобретением прототип имеет следующие недостатки:

• небольшая эффективность теплоотдачи;

• отсутствие возможности модернизации радиатора;

• высокая вероятность получения ожогов при касании радиатора;

• низкая ремонтопригодность.

Задачей заявляемого изобретения является создание электрического обогревателя, обладающего по сравнению с существующими в настоящее время масляными радиаторами и конвекторами существенными функциональными преимуществами, особенно в части формирования тепловых воздушных потоков. На фиг. 2 изображена сравнительная схема формирования тепловых потоков конвектора, радиатора и заявляемого обогревателя.

Как видно из схемы, по сравнению с конвектором и радиатором, обогреватель обеспечивает более широкий спектр тепловых потоков. Обогреватель отдает тепло как при помощи излучения, так и за счет конвекции. Кроме высокой тепловой отдачи обогреватель также имеет следующие преимущества:

• возможность самостоятельного улучшения тепловых характеристик обогревателя за счет апгрейда существующих секций и (или) установки дополнительных секций;

• абсолютная безопасность за счет комфортной для человека и домашних животных температуры по всему внешнему контуру обогревателя;

• возможность самостоятельной замены вышедших из строя секций новыми работоспособными секциями;

• высокая живучесть, то есть сохраняет функциональность до тех пор, пока работоспособна хотя бы одна секция.

Указанный технический результат достигается модульной конструкцией и размещением греющих металлических секций внутри друг друга по типу русской «матрешки». Обогреватель представляет собой конструкцию из отдельных, физически несвязанных между собой металлических секций одинаковой формы и разного размера. Каждая секция имеет форму полой геометрической пространственной фигуры, за счет чего достигается возможность концентрического вложения секций внутри друг друга. Такая конструкция увеличивает общую площадь поверхности теплообмена, что способствует повышению эффективности теплоотдачи в окружающую среду. Каждая секция представляет собой полый корпус, образованный фронтальными и внутренними параллельными поверхностями, а также нижними и верхними торцевыми поверхностями по периметру секции. Внутри корпуса, заполненного жидким теплоносителем, расположен электрический нагревательный элемент, который соединен с контактами термостойкого пластикового электрического соединителя, герметично запрессованного в торцевую часть металлического корпуса. Таким образом, каждая секция конструктивно выполнена в виде отдельного самостоятельного независимого греющего модуля с электрическим разъемом, предназначенным для автономного механического соединения и разъединения модуля с источником электрического напряжения.

Предлагаемый электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-8.

Фиг. 1 - классический масляный радиатор.

Фиг. 2 - схема тепловых воздушных потоков.

Фиг. 3 - разновидности модульного обогревателя.

Фиг. 4 - обогреватель в форме прямоугольного параллелепипеда.

Фиг. 5 - электрические нагреватели.

Фиг. 6 - конструкция секции.

Фиг. 7- электрическая схема обогревателя.

Фиг. 8 - принцип функционирования обогревателя.

На фиг. 3 изображены пять разновидностей обогревателя в зависимости от геометрической пространственной формы секций:

- прямоугольный параллелепипед (1);

- квадратный параллелепипед (2);

- цилиндр (3);

- эллиптический цилиндр (4);

- треугольная призма (5).

На фиг. 4 отдельно представлена одна из разновидностей обогревателя в виде прямоугольного параллелепипеда, состоящего из одной внешней секции (6) и нескольких (7) внутренних секций. Общее количество секций в обогревателе зависит от геометрических габаритов самого обогревателя, толщины секций и расстояния между ними. С учетом небольшого диаметра современных нагревательных элементов, размещаемых внутри секции, секция может иметь толщину в 8-12 мм. Расстояние между секциями может быть в пределах 4-10 мм. Чем меньше расстояние между секциями, тем эффективнее прогрев воздуха между поверхностями секций и эффективнее формирование тепловых конвекционных потоков.

На фиг. 5 представлены две разновидности нагревательных элементов в виде гибкого греющего кабеля 8 и обычного трубчатого нагревателя 9. «Глухой» конец греющего кабеля 8 изолируется посредством электроизоляционного колпачка 11. Контакты обоих нагревателей соединены с контактами термостойкого пластикового электрического соединителя 10.

На фиг. 6 представлен один из вариантов конструкции секции, где в качестве нагревательного элемента используется гибкий греющий кабель 8. Греющий кабель проложен внутри корпуса секции между внутренней 12 и внешней 13 поверхностями корпуса, огибая по спирали стенки внутренней поверхности 12. Термостойкий пластиковый электрический соединитель 10 герметично запрессован в торцевую часть металлического корпуса секции. В зависимости от мощности используемого кабеля прямо пропорционально меняется температура нагрева корпуса секции. Таким образом, подбором мощности используемого нагревательного элемента можно получить секции обогревателя с разными рабочими температурами. Наружная секция 6 обогревателя (фиг. 4) имеет температуру, безопасную и комфортную для людей и домашних животных. Температура внутренних секций 7 может быть достаточно высокой, поскольку секции «спрятаны» внутри обогревателя и прямой контакт с ними невозможен.

На фиг. 7 отображена электрическая схема обогревателя. Для упрощения электрической схемы на ней не указан провод заземления. В работающей схеме провод заземления соединен с металлическим корпусом обогревателя. Причем достаточно соединения только с внешней секцией обогревателя, поскольку остальные внутренние секции не имеют прямого контакта с людьми. Как видно, все нагревательные элементы 14 секций подключаются к токопроводящим жилам 16 обогревателя посредством разъемных соединений 15. Схема запитывается от стандартной электрической сети 17 жилых и нежилых помещений.

Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций работает следующим образом. Теплоотдача происходит посредством конвекции имеющегося воздуха в помещении, а также теплового излучения внешней поверхностью корпуса обогревателя. При подключении обогревателя к питающей электрической сети помещения начинается нагрев электрического нагревательного элемента. Нагреватель передает тепло теплоносителю, который в последствии нагревает секции обогревателя. Нагретые секции отдают свое тепло окружающему воздуху. На фиг. 8 показан принцип функционирования обогревателя.

Конфигурация обогревателя со вложенным размещением секций позволяет увеличить площадь поверхности, отдающей тепло посредством конвекции, а также способствует формированию тепла, излучаемого внешней секцией обогревателя. Температура поверхности корпуса обогревателя не превышает 100 градусов, поэтому осушения воздуха и сжигания кислорода практически не происходит.

1. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций, характеризующийся тем, что состоит из отдельных, физически несвязанных между собой полых металлических секций одинаковой формы и разного размера, корпуса которых образованы фронтальными и внутренними параллельными поверхностями, а также нижними и верхними торцевыми поверхностями по периметру секций таким образом, чтобы каждая секция имела форму полой геометрической пространственной фигуры, за счет чего секции концентрическим образом размещаются внутри друг друга по типу русской «матрешки», при этом секции заполнены жидким теплоносителем, причем внутри каждой секции проложен электрический нагревательный элемент, который соединен с контактами термостойкого пластикового электрического соединителя, герметично запрессованного в нижнюю торцевую часть металлического корпуса секций.

2. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 1, характеризующийся тем, что каждая секция обогревателя должна быть одинаковой формы в виде полого прямоугольного параллелепипеда, либо полого квадратного параллелепипеда, либо полого цилиндра, либо полого эллиптического цилиндра, либо полой призмы.

3. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве электрического нагревательного элемента служит гибкий электрический греющий кабель либо обычный трубчатый электронагреватель.

4. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 1, характеризующийся тем, что внешняя секция обогревателя нагревается до температуры, комфортной и безопасной для людей и домашних животных, а внутренние секции, изолированные от прямого контакта с людьми, имеют более высокую температуру.

5. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 1, характеризующийся тем, что каждая секция конструктивно выполнена в виде отдельного самостоятельного независимого греющего модуля с электрическим разъемом, предназначенным для механического соединения и разъединения модуля с источником электрического напряжения.

6. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 5, характеризующийся тем, что модульная конструкция обеспечивает самостоятельный апгрейд обогревателя для увеличения общей тепловой отдачи и повышения эффективности.

7. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 5, характеризующийся тем, что модульная конструкция обеспечивает самостоятельную замену неработоспособных секций в случае их поломки.

8. Электрический модульный обогреватель с концентрическим расположением секций по п. 5, характеризующийся тем, что модульная конструкция обеспечивает высокую живучесть обогревателя, заключающуюся в том, что обогреватель сохраняет функциональность до тех пор, пока работоспособна хотя бы одна секция.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обогревателю транспортного средства. Компрессор с боковым каналом содержит корпус (38) компрессора, на котором образовано выполненное с возможностью прохождения через него подаваемого воздуха для горения пространство (44) для прохождения воздуха.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах отопления помещений. Автономный воздухоподогреватель содержит цилиндрический корпус, снабженный опорами, внутри которого установлены вентилятор с электродвигателем, горелка с инжектором, цилиндрическая камера сгорания, состоящая из каркаса, составленного из опорных колец, соединенных между собой продольными полосами, внутренний торец которого соединен с инжектором, а наружный торец соединен с насадком для очистки продуктов сгорания.

Изобретение относится к области энергетики. Способ прямого нагрева потока газов открытым пламенем характеризуется горением факела предварительно смешанного с воздухом топлива в корытообразном корпусе, горелку присоединяют к корытообразному корпусу с возможностью съема и замены, перед сгоранием топливо и воздух смешивают в сопле горелки с образованием горючей смеси и выводят в незаполненный элементами горелки корытообразный корпус в зону горения, где факел горит без необходимости подачи дополнительного кислорода из потока.

Изобретение относится к области энергетики. Способ прямого нагрева потока газов открытым пламенем характеризуется горением факела предварительно смешанного с воздухом топлива в корытообразном корпусе, горелку присоединяют к корытообразному корпусу с возможностью съема и замены, перед сгоранием топливо и воздух смешивают в сопле горелки с образованием горючей смеси и выводят в незаполненный элементами горелки корытообразный корпус в зону горения, где факел горит без необходимости подачи дополнительного кислорода из потока.

Изобретение относится к нагревательному прибору, содержащему материал с изменением фазы. Областью применения изобретения является обогрев помещений.

Изобретение относится к энергетике, а именно к системам отопления и генерации электроэнергии и может быть использовано: в системах воздушного отопления и электроснабжения сельскохозяйственных объектов (фермы, теплицы, мастерские, зернохранилища, овощехранилища, сушилки фруктов, грибов), жилых домов, складских помещений, бытовок в арктических условиях эксплуатации и как автономное энергетическое средство для тепличных хозяйств.

Изобретение относится к устройствам для нагрева воздуха путем смешения с продуктами полного окисления углеводородного газа и может найти использование в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу получения тепловой энергии и устройству для его осуществления, в частности к воздухонагревателям и теплогенераторам, применяемым для отопления помещений (жилых, складских, животноводческих, производственных, теплиц), в технологических процессах пром.

Изобретение относится к электрооборудованию для отопления, в частности для производственных и животноводческих помещений. В комбинированном теплоаккумуляционном электроотопительном приборе со ступенчатым нагревом теплоаккумулирующего сердечника в последнем на одном из электрических нагревательных элементов установлен термодатчик, позволяющий задавать и контролировать температуру электрических нагревательных элементов, нагревая их по принципу ступенчатого нагрева и не превышая их максимально допустимой температуры, а внутри камеры с теплоаккумулирующим сердечником выполнена двухслойная теплоизоляция с экраном между слоями теплоизоляции, при этом в камере с электроконвектором установлена смесительная камера, позволяющая смешивать потоки холодного и горячего воздуха на выходе из прибора до однородного состояния, причем между нижней стенкой корпуса прибора и полом имеется воздушный зазор.

Изобретение относится к автономному воздушному отоплению, в частности к воздухонагревательным устройствам смесительного типа, может использоваться для подачи нагретого воздуха в производственные и жилые помещения, например в агрегатные и обслуживающие помещения газоперекачивающей станции.

Настоящее изобретение относится к нагревательной системе, содержащей линию подачи горячей хозяйственно-питьевой воды и соединенной с возможностью теплообмена с источником, причем указанная линия подачи горячей хозяйственно-питьевой воды обеспечивает подачу к водопроводным кранам нагретой воды, причем предлагаемая система отличается тем, что с указанной линией подачи горячей хозяйственно-питьевой воды соединен теплопередающий блок, который обеспечивает передачу тепловой энергии от текучей среды в первом соединении с возможностью передачи текучей среды к текучей среде во втором соединении с возможностью передачи текучей среды теплопередающего блока, причем указанный теплопередающий блок выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от первой текучей среды ко второй текучей среде, причем вторая текучая среда горячее, чем первая текучая среда.

Настоящее изобретение относится к системе регулирования температуры для воздействия на температуру в, по меньшей мере, одном помещении здания. Система содержит по меньшей мере два теплообменника, каждый теплообменник имеет регулирующий клапан, отверстие подачи и отверстие возврата, причем упомянутые отверстия соединены с системой подачи текучей среды, выполненной с возможностью подачи текучего теплоносителя, и блок датчиков с возможностью выявления физической характеристики текучего теплоносителя в каждом теплообменнике и дополнительной физической характеристики системы, при этом система дополнительно содержит средства обработки с возможностью приема данных от блока датчиков, причем средства обработки содержат средства диагностики с возможностью выявления типа неисправности системы регулирования температуры.

Предложенное изобретение относится к магнитному фильтру для системы центрального отопления, чтобы удалят магнитные частицы, содержащиеся в сетевой воде. Магнитный фильтр для системы центрального отопления содержит соединительную систему, контейнер и магнитный элемент.

Изобретение относится к способу управления системой обогрева или охлаждения, причем указанная система содержит теплообменник, соединенный последовательно с клапаном, и средства управления, выполненные с возможностью управления степенью открытия клапана, причем указанный способ содержит этапы, на которых создают разницу между комнатной температурой и установленной комнатной температурой и регулируют степень открытия клапана на основании указанной разницы.

Настоящее изобретение относится к исполнительным устройствам, которые могут быть использованы для управления по меньшей мере двумя клапанами, причем один клапан является клапаном управления расходом, а второй клапан - многоходовым клапаном.

Изобретение относится к способу автоматического гидравлического выравнивания потребителей в отопительной и/или охладительной установке. Через отопительную и/или охладительную установку протекает переносящая тепло среда и в ней предусмотрен генератор тепла и/или холода, несколько потребителей для отопления и/или охлаждения помещений, причем в соответствующих помещениях регистрируют измеренные значения температуры, вычислительный блок и циркуляционный насос, а также несколько регулирующих арматур, причем поперечное сечение потока изменяют при помощи приемно-передающего блока и согласованного исполнительного привода, причем при помощи передающего устройства приемно-передающего блока сведения или данные о текущем поперечном сечении потока передают на вычислительный блок, в котором обрабатывают и преобразовывают в задаваемые значения расчетные значения, которые передаются на приемное устройство приемно-передающего блока, при помощи которого устанавливают поперечное сечение потока, причем задаваемые значения расчетных значений производят в зависимости от характера нагрева или охлаждения отдельных помещений и/или дальнейших показателей таким образом, что все потребители получают свой отвечающий потребностям объемный поток.

Изобретение относится к способу ограничения питающего потока в системе теплопередачи и к отопительной установке или к установке кондиционирования воздуха, а также к такой системе теплопередачи.

Настоящее изобретение относится к соединительному узлу, в частности соединительному узлу для присоединения магнитного сепаратора к системе центрального отопления.

Изобретение относится к системе отопления и охлаждения и способу его регулирования. Представлен способ регулирования для системы отопления и/или охлаждения с по меньшей мере одним нагрузочным контуром, через который протекает флюид в качестве теплоносителя и который выключают или включают в зависимости от температуры помещения в помещении, в котором с помощью нагрузочного контура должен поддерживаться температурный режим, при этом устанавливают температуру (Tmix) флюида в подающей линии, подводимого к по меньшей мере одному нагрузочному контуру, в зависимости от относительной длительности (D) включения по меньшей мере одного нагрузочного контура, которая соответствует отношению длительности включения к интервалу времени между включением нагрузочного контура и следующим за этим повторным включением нагрузочного контура.

Группа изобретений относится к управлению и/или контролю насоса систем водяного отопления. Сигнальный процессор принимает сигнальную информацию о расходах от бездатчиковых преобразователей в зонных циркуляционных насосах в зонах нагрева/охлаждения, управляемых датчиками температуры, с целью извлечения адаптивной уставки давления, чтобы обеспечить соответствие расходам, запрашиваемым зонами нагрева/охлаждения.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к автономным электрическим отопительным приборам систем отопления, и предназначено для отопления жилых и нежилых помещений. Сущность изобретения - модульный обогреватель представляет собой конструкцию из отдельных, физически несвязанных между собой металлических секций одинаковой формы и разного размера. Каждая секция имеет форму полой геометрической пространственной фигуры, за счет чего достигается возможность концентрического вложения секций внутри друг друга по принципу русской «матрешки». Такая конструкция увеличивает общую площадь поверхности теплообмена, что способствует повышению эффективности теплоотдачи в окружающую среду. Каждая секция представляет собой полый корпус, образованный фронтальными и внутренними параллельными поверхностями, а также нижними и верхними торцевыми поверхностями по периметру секции. Внутри корпуса, заполненного жидким теплоносителем, расположен электрический нагревательный элемент, который соединен с контактами термостойкого пластикового электрического соединителя, герметично запрессованного в торцевую часть металлического корпуса. Таким образом, каждая секция конструктивно выполнена в виде отдельного самостоятельного независимого греющего модуля с электрическим разъемом, предназначенным для автономного механического соединения и разъединения модуля с источником электрического напряжения. Технический результат - создание автономного безопасного электрического модульного обогревателя с эффективной теплоотдачей, с возможностью самостоятельной модернизации и с высокой степенью ремонтопригодности. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх