Отопительный радиатор - RU2162196C1

Описание

Изобретение относится к технике отопления зданий.

Ужесточение требований к теплоизоляционным качествам ограждающих конструкций строящихся зданий приводит к значительному уменьшению расчетной теплопотери помещения. В связи с этим применение традиционных центральных систем водяного отопления становится экономически нецелесообразным из-за того, что при подводе горячей воды к приборам с небольшой поверхностью нагрева (например, трех-, двух-, и даже односекционным радиаторам) необходимо прокладывать через все этажи здания стояки, подающие и обратные магистральные трубопроводы. Перспективными в этом случае являются автономные отопительные приборы с собственными источниками тепла и теплоносителями.

Известны панельные радиаторы, частично заполненные промежуточным теплоносителем, с испарительным и конденсационным участками (см. авторское свидетельство N 326752 по кл. H 05 B 3/00, 1972. - Бюллетень изобретений N 4).

В таких приборах ухудшается теплоотдача от пара к стенкам из-за наличия стекающего по стенкам конденсата.

Возможность значительного увеличения теплоотдачи заложена в конструкции отопительных электрорадиаторов, содержащих герметичный корпус с испарительным и петлеобразными конденсационными участками, частично заполненный жидким теплоносителем, и помещенный в теплоноситель нагреватель (см. авторское свидетельство N 630498 по кл. F 24 H 3/00, 1978. - Бюллетень изобретений N 40).

Недостатком прототипа является то, что в условиях помещения на поверхности таких приборов устанавливается температура (t_пр ≈100^oC), превышающая гигиенический предел (t_пр≅85^oC).

Изобретение направлено на улучшение гигиенического показателя отопительного прибора за счет изменения давления внутри герметичного корпуса в зависимости от температуры наружного воздуха.

Для достижения результата в отопительном радиаторе, содержащем герметичный корпус с испарительным и конденсационными участками, частично заполненный жидким теплоносителем с помещенным в теплоноситель нагревателем, корпус выполнен из двух камер, соединенных между собой вертикальными колонками, причем нижняя испарительная камера разделена в верхней части перегородками, образующими отсеки, центральный из которых имеет нагреватель и соединен с подъемными колонками круглого сечения, а два остальных отсека - с опускными в виде равносторонних треугольников колонками конденсационного участка; в нижней части испарительной камеры отсеки соединены между собой для создания направленного потока жидкости к нагревателю; подъемные колонки входят вовнутрь верхней распределительной камеры для предотвращения попадания конденсата в центральный отсек; к крайней подъемной колонке присоединен цилиндр с поршнем, служащий для изменения величины вакуума в приборе.

На чертеже схематично показан описываемый радиатор, поперечный и продольный разрезы.

Литой алюминиевый корпус радиатора имеет нижнюю испарительную камеру 1 и верхнюю распределительную камеру 2, колонки круглого сечения 3, колонки равностороннего треугольного сечения 4, относящиеся к конденсационному участку, и цилиндр с поршнем 5, присоединенный к крайней колонке круглого сечения. Испарительная камера 1, частично заполненная водой, в верхней части разделена перегородками 6, которые образуют три отсека, в центральный из которых помещен нагреватель 7. Центральный отсек соединен с распределительной камерой 2 при помощи колонок круглого сечения 3, входящих вовнутрь этой камеры 2 для предотвращения попадания конденсата в испарительную зону. Два боковых отсека испарительной камеры 1 соединены с распределительной камерой 2 при помощи колонок равностороннего треугольного сечения 4. В нижней части испарительной камеры 1 отсеки сообщаются между собой для создания направленного потока конденсата к нагревателю 7.

Радиатор снабжен пробкой 8 для залива воды, краном 9 для выпуска воздуха, спускником 10 и градуировочной планкой 11.

Радиатор работает следующим образом. Первоначально поршень в цилиндре 5 устанавливают в своем нижнем положении. Открывают пробку 8, и прибор заполняют водой до 0,9 высоты нижней испарительной камеры. При этом нагреватель 7 находится в слое воды на расстоянии 20 - 25 мм от ее поверхности. Контроль за уровнем воды производится с помощью крана 9. Закрывают пробку 8, включают нагреватель 7 и доводят воду до кипения. Образующийся пар, поступая из центрального отсека испарительной камеры по колонкам круглого сечения 3 в верхнюю распределительную камеру 2 и колонки равностороннего прямоугольного сечения 4, вытесняет собирающийся внизу над водой и имеющий большую плотность воздух через кран 9. После этого кран 9 закрывают. За счет вытеснения воздуха паром в зоне конденсации создается небольшой вакуум.

В распределительной камере 2 и в колонках 4 пар конденсируется, выделяя скрытую теплоту парообразования, которая через стенки радиатора передается в помещение. Конденсат стекает по колонкам равностороннего треугольного сечения 4 в боковые отсеки испарительной камеры 1, затем под действием разности уровней и естественной конвекции направляется в центральный отсек, создавая направленный поток жидкости снизу вверх вокруг нагревателя 7, что улучшает передачу тепла от нагревателя к воде. Процесс повторяется.

Изменяя величину вакуума в приборе, можно изменять температуру пара и в зависимости от температуры наружного воздуха. Для этого необходимо поднять поршень на определенную высоту согласно отметкам градуировочной планки 11. При поднятии поршня внутренний объем прибора увеличивается и давление становится ниже атмосферного, т.е. создается разрежение, и вода начинает закипать при более низкой температуре. Это приводит к понижению температуры поверхности прибора.

Изменение температуры может быть проведено в пределах от 90 до 60^oC.

Таким образом, появляется возможность проводить регулирование теплоотдачи прибора соответственно теплопотерям помещения в течение всего отопительного периода.

Реферат

Изобретение относится к технике отопления зданий, в частности к конструкциям отопительных радиаторов. Литой алюминиевый корпус радиатора имеет нижнюю испарительную и верхнюю распределительную камеры, колонки круглого и треугольного сечения, относящиеся к конденсационному участку. Испарительная камера частично заполнена водой, в верхней части разделена перегородками, которые образуют три отсека, в центральный из которых помещен нагреватель. Центральный отсек соединен с распределительной камерой при помощи упомянутых колонок круглого сечения, входящих вовнутрь этой камеры, для предотвращения попадания конденсата в испарительную зону. Два боковых отсека испарительной камеры соединены с распределительной камерой при помощи колонок треугольного сечения. В нижней части испарительной камеры отсеки сообщаются между собой для создания направленного потока конденсата к нагревателю. Такое выполнение радиатора позволяет регулировать его теплоотдачу за счет изменения давления внутри корпуса в зависимости от температуры наружного воздуха. 1 ил.

Формула