Панельний радіатор водяного опалення

Реферат: Панельний радіатор водяного опалення містить жорстко з'єднані між собою дві панелі, кожна з яких утворена зовнішньою півпанеллю і внутрішньою півпанеллю, вертикальні канали для циркуляції теплоносія, трійники, елементи кріплення, кришку. До кожної внутрішньої півпанелі закріплено металевий конвекційний ребристий елемент, периметр якого має форму прямокутника з кутовою виїмкою у кожному з його чотирьох кутів. При цьому співвідношення висоти Н кожної панелі та її довжини L (Н:L) становить від 1:0,7 до 1:8, відповідно. UA 111127 U (54) ПАНЕЛЬНИЙ РАДІАТОР ВОДЯНОГО ОПАЛЕННЯ UA 111127 U UA 111127 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить то теплообмінних панельних пристроїв систем водяного опалювання, зокрема до плоских металевих панельних радіаторів водяного опалення, і може бути використана в системах опалення для обігріву багатоповерхових та малоповерхових жилих, адміністративних будівель, інших приміщень. Відомий панельний радіатор водяного опалення, який містить з'єднані між собою панелі, вертикальні канали для циркуляції води, металеву рамку, елементи кріплення [1]. Такий панельний радіатор є удосконаленим, має привабливий зовнішній вигляд, але він не дозволяє достатньою мірою підвищити теплообмін з повітряним середовищем приміщень залежно від умов експлуатації. Відомий також панельний радіатор водяного опалення, який містить з'єднані між собою панелі, вертикальні канали для циркуляції води, металеву рамку, елементи кріплення [2]. Такий панельний радіатор є конструктивно удосконаленим, але він не дозволяє достатньою мірою підвищити теплообмін з повітряним середовищем приміщень залежно від умов експлуатації. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі - прототипом - є панельний радіатор водяного опалення, який містить жорстко з'єднані між собою дві панелі, кожна з яких утворена зовнішньою півпанеллю і внутрішньою півпанеллю, вертикальні канали для циркуляції води, трійники, елементи кріплення, кришку [3]. Конструкція такого панельного радіатора дозволяє забезпечити рівномірну температуру нагріву приміщення, необхідний рівень комфорту, але такий радіатор не дозволяє достатньою мірою підвищити теплообмін з повітряним середовищем приміщень, поширити можливості виготовлення панельних радіаторів залежно від умов експлуатації. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу створення нового панельного радіатора, удосконалення конструкції якого за рахунок нових елементів, співвідношення кількісних параметрів, їх взаєморозташування дозволив би при використанні панельного радіатора забезпечити досягнення технічного результату, а саме - підвищити ефективність теплообміну з повітряним середовищем приміщення до 30 % за рахунок особливості конструкції радіатора, а також поширити можливості виготовлення панельних радіаторів залежно від умов експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що панельний радіатор водяного опалення містить жорстко з'єднані між собою дві панелі, кожна з яких утворена зовнішньою півпанеллю і внутрішньою півпанеллю, вертикальні канали для циркуляції теплоносія, трійники, елементи кріплення, кришку. Згідно з корисною моделлю, новим у запропонованому панельному радіаторі є те, що до кожної внутрішньої півпанелі закріплено металевий конвекційний ребристий елемент, периметр якого має форму прямокутника з кутовою виїмкою у кожному з його чотирьох кутів, а співвідношення висоти Н кожної панелі та її довжини L (Н:L) становить від 1:0,7 до 1:8 відповідно. Додатково запропонований панельний радіатор характеризується наступними ознаками. На кожному трійнику встановлено по два металевих кільця з отворами. Кількість елементів кріплення, які розташовані на зовнішній стороні однієї з панелей попарно, складає від 4-х до 10-ти, і на кожен елемент кріплення встановлена пластмасова рамка. На кожній утвореній панелями торцевій (боковій) стороні панельного радіатора встановлена бічна пластина. Для збільшення міцності конструкції радіатора між панелями закріплені поперечні металеві перемички у кількості не менше ніж дві. Промислова придатність запропонованого панельного радіатора ілюстрована його нижченаведеними кресленнями на фігурах 1-11, таблицею, описом радіатора у статичному стані та у динамічному стані (робота - експлуатація радіатора). Фіг. 1 - Панельний радіатор (вигляд спереду). Фіг. 2 - Панельний радіатор (вигляд ззаду); у вирізах вказані відповідні елементи цього радіатора. Фіг. 3 - Конвенційний ребристий елемент 8, 9 (фронтальнаповерхня). Фіг. 4 - Панельний радіатор з зображенням конвенційних ребристих елементів 8, 9 (вигляд зверху). Фіг. 5 - Панельний радіатор з зображенням кришки, що виконана у вигляді решітки (вигляд зверху). Фіг. 6 - Панельний радіатор (вигляд збоку - торець). Фіг. 7 - Зображення кільця 28 з отворами (два зображення, ізометрія). Фіг. 8 - Поперечні металеві перемички 24 на панелі - дві таких перемички. Фіг. 9 - Поперечні металеві перемички 24 на панелі - чотири таких перемички. 1 UA 111127 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 10 - Поперечні металеві перемички 24 на панелі - шість таких перемичок. Фіг. 11 - Панельний радіатор (вигляд ззаду) у випадку виконання 6-х кріплень 18. Запропонованій панельний радіатор у статичному стані. Цей панельний радіатор виготовляють з холоднокатаної листової сталі. Панельний радіатор містить дві металеві панелі 1 та 2. Кожна панель 1 та 2 виконана з двох, паралельно розташованих і зварених між собою півпанелей - штампованих прямокутних пластин з листової сталі, які утворюють порожнистий резервуар: панель 1 виконана з зовнішньої півпанелі 3 з опукло-увігнутим рельєфом, який утворений шляхом виконання вертикальних поглиблень пластичною деформацією при штампуванні на пресі (металевий лист розташовується між матрицею - нижньою частиною штампа і пуансоном - верхньою частиною штампа, і при зусиллі цей металевий лист деформується, приймаючи потрібну форму) і з внутрішньої півпанелі 4 з опукло-увігнутим рельєфом; панель 2 виконана з зовнішньої півпанелі 5 з опукло-увігнутим рельєфом, який утворений шляхом також пластичної деформації при штампуванні на пресі, і з внутрішньої півпанелей 6. Вертикальні канали 7 для циркуляції теплоносія (води) утворені завдяки відштампованим вертикальним поглибленням на кожній з півпанелей 3, 4, 5, 6. До внутрішньої сторони кожної з панелей 1 і 2, тобто до внутрішньої півпанелі 4 панелі 1 і до внутрішньої півпанелі 6 панелі 2 приварений відповідний конвекційний ребристий елемент для інтенсифікації теплообміну завдяки збільшенню площі теплообміну, який являє собою гофровану (ребристу) металеву пластину з периметром прямокутної форми з кутовими виїмками у кожному з чотирьох кутів: 8 конвекційний ребристий елемент на внутрішній стороні панелі 1, тобто на внутрішній півпанелі 4, 9 - конвекційний ребристий елемент на внутрішній стороні панелі 2, тобто на внутрішній півпанелі 6. Панелі 1 і 2 (на яких закріплені - конвекційні ребристі елементи 8 і 9 відповідно) з'єднані між собою за допомогою приварювання в їх верхній частині на внутрішню сторону верхньої частини кожної з цих панелей 1 і 2 трійників (фіттінгів) - трійника 10 (3) і трійника 11 (3), і в нижній частини панелей 1 і 2 - за допомогою приварювання на внутрішню сторону нижньої частини кожної з панелей 1 і 2 трійника 12 і трійника 13. Загальна кількість вищевказаних трійників чотири, і вони розташовані по кутах всього панельного радіатора: два трійника 10 і 11 - у верхній частині панелі 1 і 2 відповідно, і два трійника 12 і 13 - в нижньої частини панелі 1 і 2 відповідно. У кожному вищевказаному трійнику 10, 11, 12, 13 закріплена (закручена) відповідна заглушка з пластмасового матеріалу - всього чотири таких заглушки 14, 15, 16, 17. До зовнішньої сторони однієї з панелей, наприклад до панелі 2 (тобто до задньої сторони радіатора), прикріплені зварюванням кріплення 18 (загальна кількість таких кріплень 18 може бути від 4-х до 10-ти, наприклад, чотири кріплення 18 (дві пари) - по чотирьох кутах задньої панелі 2, або шість (три пари) - чотири по чотирьох кутах задньої панелі 2 і два посередині задньої панелі 2 на висоті, що відповідає висоті кутових кріплень. На кріплення 18 встановлюється (одягається) виконана з пластмасового матеріалу рамка 19, які необхідні для транспортування. Зверху на панельний радіатор встановлюється виконана у вигляді решітки кришка 20 цього радіатора. На кожній торцевій (боковій) стороні радіатора встановлюється (одягається в засувку) бокова металева прямокутна пластина 21, всього таких бічних пластин 21- дві. Виконаний у верхній частині кожної бічної пластини 21 отвір 22 з крайками призначено під виступаючі частини відповідного трійника 10 або 11, які підключаються до труб - елементів теплосистеми, по яких підводиться і відводиться теплоносій (вода). Отвори 22 з крайками призначені також для закріплення бічної пластини 21 шляхом опускання притиснутою до відповідних частин радіатора цієї бічної пластини 21 зверху вниз. Виконана в нижній частині кожної бічної пластини 21 закруглена виїмка 23 також призначена під виступаючі частини відповідного трійника 12 і 13, і також виконана з крайками для закріплення нижньої частини бічної пластини 21 на радіаторі. При значній довжині L панелей 1, 2 для збільшення міцності конструкції панельного радіатора кріпляться (вварюються) поперечні металеві перемички (розпірки) 24. Наявність і кількість перемичок 24 залежить від довжини радіатора: додаються вони попарно (пара перемичок 24 - одна перемичка 24 зверху, одна перемичка 24 - знизу). Наявність і кількість перемичок 24 залежить від довжини панелей 1 і 2 (відповідно - від довжини півпанелей 3, 4, 5, 6). Розташовані перемички 24 по центру панелі (1, 2), а при кількості більше однієї пари перемичок - рівномірно розподіляються по довжині панелей 1 і 2 щодо центральної осі цих панелей. Панелі 1, 2, бокові пластини 21, кришка 20 утворюють корпус 25 панельного радіатора. Співвідношення висоти Н кожної панелі 1, 2 та її довжини L (Н:L) становить від 1:0,7 до 1:8. На внутрішній півпанелі 4 виконано чотири круглих отвори 26, і на внутрішньої півпанелі 6 також виконані чотири круглих отвори 27. Біля кожного з трійників 10, 11, 12, 13 розташовано по два металевих кільця 28 з отворами - центральним 2 UA 111127 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 отвором 29 і п'ятьма отворами 30; такі кільця 28 призначені для збереження (захисту) півпанелей 3, 4 та 5, 6 від деформації при приварюванні трійників, для центрівки цих трійників при приварюванні, а також для розсіювання потоку теплоносія (води). Кожна вертикальна пара кріплень 18 комплектується запасними виробами ЗІПкронштейном. Для установки радіатора для комплектації передбачений також загальний ЗІПпакет з кріпильними елементами під необхідну кількість кронштейнів. Специфікаційний перелік вищеописаних елементів запропонованого панельного радіатора: 1 - панель (лицьова); 2 - панель (задня); 3 - зовнішня півпанель панелі 1; 4 - внутрішня півпанель панелі 1; 5 - зовнішня півпанель панелі 2; 6 - внутрішня півпанель панелі 2; 7 - вертикальні канали для циркуляції теплоносія (води), виконані (відштамповані) у вигляді поглиблень на кожній півпанелі 3, 4, 5, 6; 8 - конвенційний ребристий елемент на внутрішній стороні панелі 1 (тобто на внутрішній півпанелі 4); 9 - конвенційний ребристий елемент на внутрішній стороні панелі 2 (тобто на внутрішній півпанелі 6); 10, 11 - трійники, за допомогою яких з'єднані верхні частини панелей 1 і 2 - приваркою на внутрішню сторону верхньої частини кожної з цих панелей 1 і 2 трійника 10 та трійника 11; 12, 13 - трійники, за допомогою яких з'єднані нижні частини панелей 1 і 2 - приваркою на внутрішню сторону нижньої частини кожної з цих панелей 1 і 2 трійника 12 та трійника 13; 14, 15, 16, 17 - чотири заглушки з пластмасового матеріалу, кожна з яких закріплена (закручена) на відповідному трійнику 10, 11, 12, 13; 18 - кріплення; 19 - рамка з пластмасового матеріалу, яка встановлюється (одягається) на кріплення 18; 20 - кришка панельного радіатора, виконана у вигляді решітки - встановлюється зверху на панельний радіатор; 21 - бічна металева прямокутна пластина ("боковушка"), яка на кожній торцевій (боковій) стороні радіатора встановлюється (одягається в засувку); всього таких бічних пластин 21 дві; 22 - отвір овальної форми, виконаний у верхній частині кожної бічної пластини 21; 23 - закруглена виїмка в нижній частині кожної бічної пластини 21, також призначена під виступаючі частини відповідного трійника 10, 11; розташована в нижній частині кожної бічної пластини 21 закруглена виїмка 23 також призначена під виступаючі частини відповідного трійника 12 і 13, і також виконана з крайками для закріплення нижньої частини бічної пластини 21 на радіаторі; 24 - поперечні металеві перемички (розпірки); 25 - корпус радіатора, утворений панелями 1, 2, боковими пластинами 21, кришкою 20; 26 - круглі отвори на внутрішній півпанелі 4 (чотири таких отвори 26); 27 - круглі отвори на внутрішній півпанелі 6 (чотири таких отвори 27); 28 - кільце з отворами - центральним отвором 29 і чотирма отворами 30; 31 - кутові виїмки конвенційних ребристих елементів 8, 9. Приклади 1-30 виконання запропонованого панельного радіатора (Характеристика співвідношень висоти Н кожної панелі та її довжини L (Н:L) наведені у таблиці. Таблиця Характеристика співвідношень висоти Н кожної панелі та її довжини L (H:L) Приклад виконання панельного радіатора 1 1 2 3 4 5 6 7 Співвідношення висоти Н панелі (1, 2) та її Висота Н панелі (1, Довжина L панелі довжини L (H:L) 2), мм (1, 2), мм 2 1:0,7 1:0,8 1: 1,0 1:1,2 1:1,4 1: 1,6 1: 1,8 3 500 500 500 500 500 500 500 3 4 350 400 500 600 700 800 900 UA 111127 U 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 5 10 15 20 25 30 35 1:2,0 1:2,2 1:2,4 1:2,6 1:2,8 1:3,0 1:3,2 1:3,4 1:3,6 1:3,8 1:4 1:4,2 1:4,4 1:4,6 1:4,8 1:5,0 1:5,2 1:5,4 1:5,6 1:5,8 1:6,0 1:7,0 1:8,0 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3500 4000 Запропонований панельний радіатор працює наступним чином. Теплоносій (вода) певної температури (100-110 °C) через відповідні трійники, залежно від характеру підключення (верхнього, нижнього або змішаного), надходить у внутрішні порожнини (резервуари) панелей 1 та 2. В панелях 1, 2 теплоносій циркулює по внутрішніх вертикальних каналах 7. Тепло від радіатора відводиться конвекцією завдяки конвенційним ребристим елементам 8, 9. Конвекційні ребристі елементи 8, 9 збільшують площу контакту теплопередавальної поверхні з навколишнім повітряним середовищем і дозволяють краще використовувати теплову потужність для обігріву. Теплоносій (вода), після того, як пройде по вертикальних каналах 7, потім знов надходить у систему теплозабезпечення через відповідні трійники. В процесі теплообігріву розташовані біля кожного з трійників 10, 11, 12, 13 по два металевих кільця 28 з отворами забезпечують оптимальне розсіювання потоку теплоносія (води). Сукупність усіх ознак запропонованого радіатора, в т.ч. його нові ознаки дозволяють підвищити ефективність теплообміну з повітряним середовищем приміщення до 30 %, поширити можливості виготовлення панельних радіаторів залежно від умов експлуатації. Нові ознаки цього радіатора, а саме наявність закріпленого до кожної внутрішньої півпанелі металевого конвекційного ребристого елемента, периметр якого має форму прямокутника з кутовою виїмкою у кожному з його чотирьох кутів, співвідношення висоти Н кожної панелі та її довжини L (Н:L) становить від 1: 0,7 до 1: 8 відповідно, при експлуатації радіатора забезпечують досягнення технічного результату - дозволяють підвищити ефективність теплообміну з повітряним середовищем приміщення до 30 %, а також поширити можливості виготовлення панельних радіаторів залежно від умов експлуатації. Досягнення технічного результату при використанні панельного радіатора посилюється за рахунок того, що: на кожному трійнику встановлено по два металевих кільця з отворами; кількість елементів кріплення, які розташовані на зовнішній стороні однієї з панелей попарно, складає від 4-х до 10-ти, і на кожен елемент кріплення встановлена пластмасова рамка; на кожній утвореній панелями торцевій (боковій) стороні радіатора встановлена бічна пластина; для збільшення міцності конструкції між панелями закріплені поперечні металеві перемички у кількості не менше ніж дві. Досягнення технічного результату при використанні запропонованого панельного результату забезпечується саме в межах кількісних параметрів, які наведені у формулі та в описі корисної моделі. Широкий діапазон кількісних співвідношень висоти Н кожної панелі 1, 2 та її довжини L (Н:L) від 1:0,7 до 1:8 відповідно дозволяє виготовляти радіатори необхідних габаритних розмірів залежно від умов експлуатації, завдяки діапазону вищевказаних кількісних характеристик конструкції радіатора є можливим диференційовано, залежно від умов експлуатації виробляти радіатори необхідної теплової потужності. Цей радіатор характеризується високою тепловіддачею, великим вибором розмірів і, відповідно - можливістю широкого вибору 4 UA 111127 U 5 потужності теплоообміну. Виробництво такого радіатора дозволить також поширити асортимент опалювальних пристроїв. Випробування запропонованого панельного радіатора показали, що він дозволяє підвищити ефективність теплообміну з повітряним середовищем приміщення до 30 % за рахунок особливості його конструкції. Цей панельний радіатор є високоефективним опалювальним приладом для застосування в енергозберігаючих системах опалення різних будинків, установ, приміщень. Він відповідає усім вимогам енергозбереження, має високі теплотехнічні характеристики, підходить для якісної, збалансованої і легкокерованої системи опалення. Джерела інформації: 1. Патент України на корисну модель № 36809, МПК F24D3/00, опубл. 10.11.2008, бюл. № 10 21. 15 2. Патент України на корисну модель № 39452, МПК F24D3/00, опубл. 25.02.2009, бюл. № 4. 3. Патент Китаю на корисну модель № CN 204611929 (U), заявка № CN2015274671U, МПК F24D19/00, 02.09.2015 - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Панельний радіатор водяного опалення, який містить жорстко з'єднані між собою дві панелі, кожна з яких утворена зовнішньою півпанеллю і внутрішньою півпанеллю, вертикальні канали для циркуляції теплоносія, трійники, елементи кріплення, кришку, який відрізняється тим, що до кожної внутрішньої півпанелі закріплено металевий конвекційний ребристий елемент, периметр якого має форму прямокутника з кутовою виїмкою у кожному з його чотирьох кутів, а співвідношення висоти Н кожної панелі та її довжини L (Н:L) становить від 1:0,7 до 1:8, відповідно. 2. Панельний радіатор за п. 1, який відрізняється тим, що на кожному трійнику встановлено по два металевих кільця з отворами. 3. Панельний радіатор за п. 1, який відрізняється тим, що кількість елементів кріплення, які розташовані на зовнішній стороні однієї з панелей попарно, складає від 4-х до 10-ти, і на кожен елемент кріплення встановлена пластмасова рамка. 4. Панельний радіатор за п. 1, який відрізняється тим, що на кожній утвореній панелями торцевій стороні радіатора встановлена бічна пластина. 5. Панельний радіатор за п. 1, який відрізняється тим, що для збільшення міцності його конструкції між панелями закріплені поперечні металеві перемички у кількості не менше ніж дві. 5 UA 111127 U 6 UA 111127 U 7 UA 111127 U 8 UA 111127 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9