Опалювальний пристрій

Пропонована корисна модель стосується опалювального устаткування і використовується для обігріву житлових, офісних, виробничих приміщень. Відомі системи централізованого опалення мають складні будову та механізм обслуговування, характеризуються великим втратами тепла. Тому для опалення побутових та виробничих приміщень більш доцільним є використання автономних систем опалення, робота яких не залежить від аварійного стану теплових мереж та нестабільної роботи централізованих котельних. Відома універсальна опалювальна система за [патентом UA 62270A МПК F24D3/00, F24D5/00, опубл.15.12.2003], обладнана запірною арматурою та вузлом підводу газоподібного або рідкого палива, що дозволяє нарівні з централізованим постачанням тепла використовувати автономні генератори - газові, рідкопаливні каталітичні нагрівачі або конвектори. Недоліком системи є складна конструкція та розгалужена система трубопроводів, що утр уднює процес обслуговування, зменшує строк роботи обладнання. Відомий панельний опалювальний прилад для комбінованого опалення за [патентом UA 15108U МПК F24D13/00, опубл.15.06.2006], який звичайно підключено до системи теплопостачання з можливістю опалення приміщення за допомогою електричного нагрівача. Прилад додатково оснащено клапанною арматурою та корпусом, які разом з приладом створюють замкнений контур та забезпечують циркуляцію теплоносія. В нижньому корпусі, основна частина якого представляє собою пустотілий профіль, розміщено електричний нагрівач (ТЕН). Відомий прилад дозволяє обігрівати приміщення у періоди, коли не працює система центрального опалення. Недоліком відомого приладу є складність конструкції. Використання ТЕН-нагрівачів пов'язано з великими витратами електроенергії. До недоліків відомого приладу відноситься засмічення його елементів накипом. Найбільш близьким до заявлюваного технічним рішенням є замкнена автономна система опалення за [патентом RU 212627C1 F24D3/00, опубл.10.11.1998], що містить теплообмінник, розширювальний бак, вхідну вертикально розташовану та вихідну магістралі теплоносія, датчик температури, а також генератор тепла у вигляді електричного котла з проточною камерою від 8 до 12дм 3 та електронагрівачем потужністю від 1 до 5кВт. Недоліками такої системи є великі габарити електричного котла, необхідність встановлення розширювального бака, внаслідок чого система займає багато місця. Така система має незадовільний коефіцієнт корисної дії генератора тепла. В основу корисної моделі покладено завдання розробки компактного опалювального пристрою для побутових та виробничих приміщень, який мав би підвищений коефіцієнт корисної дії при дотриманні вимог щодо безпечності при експлуатації та зменшенні витрат, пов'язаних з використанням пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що опалювальний пристрій, який містить об'єднані в замкнену систему теплообмінник у вигляді радіатора, генератор тепла, терморегулятор, вузли підводу та відводу теплоносія, причому вузол підводу містить вертикальну розгінну трубу, згідно з корисною моделлю в якості генератора тепла містить електродний котел проточної дії, при цьому пристрій додатково обладнано вибуховим краном, а радіатор заповнено теплоносієм не більше, ніж на 90% ємності. Застосування електродних котлів проточного типу сприяє зменшенню витрат електроенергії. Процес нагрівання теплоносія в електродних котлах відбувається за рахунок його іонізації, тобто розщеплення молекул теплоносія на позитивно та негативно зарядженні іони з виділенням енергії, за рахунок чого здійснюється нагрівання теплоносія. Крім того, електродний котел одночасно виконує функцію циркуляційного насосу: за рахунок різкого підвищення температури в іонізаційній камері та її невеликого розміру відбувається підвищення тиску, що забезпечує циркуляцію теплоносія без встановлення додаткового обладнання. У порівнянні з електричними котлами, що містять ТЕН-нагрівачі, електродні котли відрізняються більшим строком служби (приблизно у 1,5 рази), з електродів легко видаляється накип, зменшуються витрати, пов'язані з експлуатацією електродного котла, система має невеликі габарити, потужність котла регулюється автоматично в залежності від рівня напруги в електромережі. Використання в якості генератора тепла в автономному опалювальному пристрої електродного котла проточного типу дозволяє спростити конструкцію пристрою, зменшити його собівартість, спростити процес монтажу пристрою, зменшити споживання електроенергії при обігріві приміщення таким опалювальним пристроєм. Безпечність пропонованого пристрою досягається встановленням вибухового крану для скидання надлишку теплоносія у випадку виходу з ладу автоматики та при перевищенні допустимого рівня тиску в опалювальному пристрої. Кількість теплоносія в радіаторі не повинна перевищувати 90% повної ємності радіатора, що компенсує відсутність у пристрої такого елемента, як розширювальний бак. Корисна модель придатна для заправки теплоносієм та функціонування при нормальному атмосферному тиску, при цьому опалювальний пристрій обладнано запірним краном. Пропонована корисна модель пояснюється кресленням. На Фіг.1 представлено схему опалювального пристрою. Опалювальний пристрій містить радіатор 1 конвекційного типу, оснащений по кутах різьбовими отворами. З одного боку радіатора до верхнього отвору монтується електродний котел 2 з терморегулятором 3, для чого верхнє різьбове з'єднання радіатора 1 приєднується до одного кінця труби 4 підводу теплоносія, інший кінець труби 4 підводу теплоносія за допомогою з'єднувальної арматури суміщено з вертикальною розгінною трубою 5, приєднаною до котла 2. Довжина розгінної труби 5 залежить від відстані між верхнім і нижнім отворами радіатора 1. Вузол відводу теплоносія утворено приєднанням за допомогою труби 6 нижнього різьбового отвору котла 2 до нижнього отвору радіатора 1. З протилежного боку радіатора 1 до нижнього отвору приєднано запірний кран 7 для заправки радіатора теплоносієм при нормальному атмосферному тиску. Кількість теплоносія в радіаторі не перевищує 90% повної ємності радіатора 1. З боку розташування запірного крану 7 до верхнього отвору радіатора приєднано вибуховий кран 8 для скидання надлишку теплоносія у випадку виходу з ладу автоматики та при перевищенні допустимого рівня тиску в опалювальному пристрої. Корисна модель здійснюється наступним чином. Після повного монтажу опалювального пристрою радіатор 1 нагрівають до максимально допустимої температури та після відключення котла 2 скидають надлишковий тиск за допомогою вибухового крану 8, розрахованого на тиск до 2,5атм. Радіатор 1 ємністю 4л заповнено сумішшю води дистильованої та електроліту в об'ємі 3,6л. Розігрів теплоносія в котлі 2 з номінальною потужністю 2кВт та розрахунковою потужністю 1,2кВт починається відразу після подання напруги. Термін розігріву системи від 20°С до 65°С на виході з котла становить 2,5хв. Різке підвищення температури теплоносія в іонізаційній камері (не показано) котла 2 викликає підвищення тиску теплоносія (до 2атм при максимальній потужності котла), за рахунок чого відбувається процес конвекції, який супроводжується рухом теплоносія вверх, оскільки з підвищенням температури теплоносія зменшується його густина, при цьому теплоносій з меншою густиною піднімається вверх, а його місце займає теплоносій з більшою густиною та меншою температурою. Таким чином, котел 2 в опалювальному пристрої виконує також функцію циркуляційного насосу, що дозволяє відмовитись від встановлення додаткового обладнання. Підігрітий теплоносій віддає теплову енергію через радіатор на обігрів повітря у приміщенні. Охолоджений теплоносій через трубу 6 відводу теплоносія знову потрапляє до котла 2, де підігрівається. Таким чином відбувається циркуляція теплоносія в замкненій системі. Максимальна потужність котла 2, яка досягається під час роботи опалювального пристрою, залежить від заданої температури теплоносія та його кількості. Споживання електроенергії залежить від об'єму та теплового балансу приміщення, яке опалюється. Середнє споживання електроенергії системою становить 0,2кВт/год. Терморегулятор 3, яким укомплектовано котел, дозволяє задавати необхідну температуру розігріву, а також автоматично підтримувати її протягом роботи опалювального пристрою. Пристрій може бути встановлено на стіні приміщення. Монтаж електропроводів, заземлення, терморегулятора здійснюється згідно схем підключення електродних котлів. Корисну модель може бути здійснено на стандартному устатк уванні з використанням існуючих технологій.