Електрокабельна термоакумуляційна система опалення

Реферат: Система електрокабельного термоакумуляційного опалення складається з плити міжповерхового перекриття; теплоізоляційного прошарку; теплоакумуляційного бетонного прошарку з розміщеним у ньому нагрівальним електрокабелем; підлогового датчика температури. Як теплоакумуляційний прошарок використовують плити перекриття товщиною δ ≥ 140 мм з важкого бетону. UA 70247 U (12) UA 70247 U UA 70247 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до систем опалення і може знайти застосування у житловокомунальному господарстві та різних галузях промисловості і агропромисловому комплексі та об'єктах індивідуального будівництва, особливо у новому будівництві. Відомі системи, які складаються з окремого акумуляційного приладу, який складається з акумуляційного матеріалу, теплоізоляційного покриття та ТЕНів [Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. - М.: Стройиздат. - 1991. - 735 с.]. Найбільш близьким до патенту, що заявляється, є система теплоакумуляційного підлогового електричного опалення [Черных Л.Ф. Тепловые режимы помещений при энергосберегающем теплоаккумуляционном напольном электроотоплении. - Дис. докт. тех. наук: 05.23.03 - К., 2009. - 445 с.]. Ця система складається з плити міжповерхового перекриття; теплоізоляційного прошарку; теплоакумуляційного бетонного прошарку з розміщеним у ньому нагрівальним електрокабелем; підлогового датчика температури. Система працює наступним чином. Під час дії нічного тарифу вмикається електрокабельна система опалення, яка акумулює необхідну кількість теплоти в теплоакумуляційному бетонному прошарку, відокремленому від плити перекриття шаром ізоляції, для забезпечення добового навантаження. Кількість отриманої акумулятором теплоти регулюється в залежності від показань датчика зовнішньої температури на основі прогностичної функції терморегулятора та датчика температури підлоги для забезпечення підтримання нормованої температури поверхні. протягом доби приміщення отримує теплоту за рахунок вистигання акумуляційного прошарку. Після завершення добового циклу (відлік якого починається з початку дії нічного тарифу) середня температура по об'єму акумуляційного прошарку досягає найнижчого значення, електрокабельна система опалення знову вмикається. Нагрів акумулятора здійснюється в час дії нічного низького тарифу на електроенергію, що значно знижує експлуатаційні затрати системи. Таким чином об'єм акумулятора розраховується приблизно на 2/3 добового теплового навантаження на систему опалення. До недоліків прототипу слід віднести: 1. Відокремлення теплоакумуляційного прошарку від плити перекриття шаром теплової ізоляції призводить до того, що плита перекриття не приймає участь в акумуляції теплової енергії, і, як наслідок, для акумулювання необхідної кількості теплової енергії необхідно збільшувати об'єм теплоакумуляційного бетонного прошарку, тобто збільшується товщина і маса конструкції перекриття та, як наслідок, виникають перевитрати матеріалів на каркас будівлі та збільшуються витрати на монтаж. 2. Збільшення товщини і маси конструкції перекриття накладає обмеження на товщину відокремленого теплоакумуляційного прошарку і призводить до того, що його товщина і маса не дозволяє забезпечити акумуляцію необхідної добової кількості теплоти, що викликає необхідність використання системи додаткового електричного нагріву, яка працює в непільгові години доби. Задачею технічного рішення, що заявляється, є зниження установчих та монтажних витрат, покращення роботи системи. Поставлена задача може бути вирішена шляхом використання плити перекриття з важкого бетону, як нагріваючого приладу-акумулятора. Товщина типової плити перекриття в 140 мм прошарку з важкого бетону є достатньою для підтримання комфортних умов при температурі зовнішнього повітря tp ≥ -25 °C. Запропонована система (див. рисунок) складається з плити перекриття (5), поверх якої прокладено на монтажних стрічках (6) електрокабельну систему опалення (7), що вкрита чистовою стяжкою (8) з важкого бетону та декоративним покриттям (9); шару ізоляції (3); ізоляційного захисту від променевого випромінювання (4), багатотарифного лічильника (1), терморегулятора з керованим режимом роботи (2), який керується датчиками зовнішнього повітря (11), підлоговий датчик температури (10). При роботі системи, під час дії нічного тарифу вмикається електрокабельна система опалення, яка акумулює необхідну кількість теплоти в плиті перекриття з важкого бетону. Для типової товщини конструкції ЕКСО-ТА (товщина типової плити перекриття нового будівництва складає δсум = 180 мм : 140 мм - шару плити перекриття з важкого бетону, 40 мм шару будівельної стяжки) достатньо для заданої потужності при нагріванні електрокабеля на Δt = 15 °C. При таких температурах нагріву-охолодження електрокабелю немає необхідності в підлоговому шарі теплоізоляції. Температура підлоги в такому випадку зберігається в межах допустимих температур. Покриття підлоги згладжує можливі перепади температур на її поверхні. Коефіцієнт надійності плити перекриття при циклах нагрівання та охолодження при Δt = 15 °C забезпечує нормальну роботу несучої конструкції. У випадку, коли товщина акумуляційного прошарку менше за 140 мм, необхідна додаткова теплоізоляції між основним 1 UA 70247 U акумулюючим прошарком (плитою перекриття) та підлогою для забезпечення нормованої температури її поверхні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Система електрокабельного термоакумуляційного опалення, що складається з плити міжповерхового перекриття; теплоізоляційного прошарку; теплоакумуляційного бетонного прошарку з розміщеним у ньому нагрівальним електрокабелем; підлогового датчика температури, яка відрізняється тим, що як теплоакумуляційний прошарок використовують плити перекриття товщиною δ ≥ 140 мм з важкого бетону. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що в разі використання плит перекриття товщиною δ < 140 мм зверху укладають шар теплової ізоляції з λ ≤ 0,035 Вт/(мК). Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2