Электрорадиатор-мини-котел отопления электрический
Электрорадиатор-миникотел включает корпус (1) в виде герметичной емкости прямоугольной формы, определяемой из расчета 25 литров жидкости на 1 кв.м. отапливаемой площади, электрический водонагреватель с терморегулятором (2), подключаемый к электрической розетке с встроенным суточным таймером (3) при помощи электрошнура с разъемом (4). На задней поверхности корпуса (1) имеются воздушные каналы, выполненные из установленных вертикально металлических профилей (5). Для регулирования теплового потока, от радиатора в обогреваемое помещение корпус (1) снабжен экранирующей шторкой (6) из теплоизолирующего материала, подвешенной при помощи подвижных колец (7) к гардине (8). Обязательное условие использования электрорадиатора-миникотла, это применение двух или трехставочного тарифов для расчета за электропотребление. На электрическом водонагревателе с терморегулятором (2) устанавливается диапазон регулирования температуры жидкости в корпусе (1), а на суточном таймере (3) устанавливается время работы электрорадиатора-миникотла, исходя из того, что в период действия ночного (меньшего) тарифа на электроэнергию, он должен работать в режиме максимальной мощности для обеспечения отопительной тепловой нагрузки и одновременного накапливания тепловой энергии имеющимся запасом жидкости в корпусе (1), и автоматическое отключение таймером (3) электрического водонагревателя с терморегулятором (2) по истечении заданного времени. Предлагаемый электрорадиатор-миникотел позволяет снизить затраты на электрическую энергию. 1 н.з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к системам для отопления помещений различного назначения.
Известен электрорадиатор, выполненный в виде корпуса, наполненного теплоносителем, с установленным в его нижней части нагревательным элементом, выделенным из общего объема теплоносителя и установленным в отдельном разъемном корпусе малого объема, герметично соединенного с радиатором подводящей и отводящей трубками (см. Свидетельство на полезную модель РФ 
11308, МПК F24D 13/04, публикация 16.09.1999).
Известен маслонаполненный электрорадиатор содержащий последовательно соединенные пластинчатые секции, блок управления и размещенный в нижней части электрорадиатора нагревательный элемент. Блок управления содержит выключатель, регулятор температуры, предохранитель и электропровода (см. Патент на изобретение РФ 2336479, МПК F28F 3/12, публикация 20.10.2008).
Наиболее близким аналогом, заявленной полезной модели является электрорадиатор, состоящий из коробчатого корпуса, выполненного из П-образных, соединенных в «замок» половин, на одной из которых закреплена направляющая стенка. Электронагревательный элемент установлен по всей длине корпуса, который заполнен теплоносителем (см. Патент на изобретение РФ 2143644, МПК F24D 13/04, H05B 3/60, публикация 27.12.1999), принято за прототип.
Основными недостатками аналогов и прототипа является малый объем теплоносителя в корпусе и, соответственно, малая теплоаккумулирующая способность и энергоэкономичность.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в расширении возможностей использования электрической энергии в отопительных целях в районах с действующими двух - и трех-ставочными тарифами для расчетов за электропотребление.
Технический результат, достигаемый при реализации, заявленной полезной модели, состоит в расширении эксплуатационных возможностей, области использования электрических отопительных устройств, повышении экономичности и эффективности использования указанных типов устройств.
Указанный технический результат достигается тем, что в электрорадиаторе-миникотле, содержащем корпус, заполненный жидким теплоносителем, имеющим электронагреватель с терморегулятором, согласно полезной модели корпус выполнен прямоугольной формы из листового металла, размеры корпуса выбраны с таким расчетом, чтобы поместить в нем максимальное количество теплоносителя из расчета 25 литров на 1 квадратный метр отапливаемой площади, с целью повышения его теплоемкости; электрический водонагреватель с терморегулятором, подключен к электрической розетке с суточным таймером, при этом корпус электрорадиатора-миникотла снабжен экранирующей шторкой из теплоизоляционного материала для регулирования оптимального теплового потока за счет прикрывания и открывания активной поверхности теплоотдачи радиатора в моменты максимального нагрева и во время постепенного остывания его при отключенном водонагревателе.
Полезная модель поясняется чертежом: на фиг.1 - электрорадиатор-миникотел, общий вид.
Электрорадиатор-миникотел включает корпус 1 в виде герметичной емкости прямоугольной формы высотой 0,73 м., толщиной 0,2 м., длиной, определяемой из расчета 25 литров жидкости на 1 кв. м. отапливаемой площади, выполненной из листовой стали или алюминия, наполненный водой или незамерзающей жидкостью, электрический водонагреватель с терморегулятором 2, состоящий их двух ТЭН типа Аристон мощностью 1,2 и 1,5 квт., подключаемый к электрической розетке с встроенным суточным таймером 3 при помощи электрошнура с разъемом 4.
Для повышения эффективности конвективной теплоотдачи радиатора на задней поверхности корпуса 1 имеются воздушные каналы, выполненные из установленных вертикально металлических профилей 5. Для регулирования теплового потока, от радиатора в обогреваемое помещение корпус 1 снабжен экранирующей шторкой 6 из теплоизолирующего материала, подвешенной при помощи подвижных колец 7 к гардине 8. Для устойчивой установки радиатора на горизонтальной поверхности пола помещения внизу корпуса 1 имеются ножки 9.
При необходимости для увеличения теплоотдачи электрорадиатора-миникотла на корпусе 1 в некоторых случаях устанавливается вентилятор (на чертеже не показано).
Действие электрорадиатора-миникотла осуществляется следующим образом.
Обязательное условие использования электрорадиатора-миникотла - применение двух или трехставочного тарифов для расчета за электропотребление. На электрическом водонагревателе с терморегулятором 2 устанавливается диапазон регулирования температуры жидкости в корпусе 1, а на суточном таймере 3 устанавливается время работы электрорадиатора-миникотла, исходя из того, что в период действия ночного (меньшего) тарифа на электроэнергию, то есть с 23 часов до 7 часов утра он должен работать в режиме максимальной мощности для обеспечения отопительной тепловой нагрузки и одновременного накапливания тепловой энергии имеющимся запасом жидкости в корпусе 1, и автоматическое отключение таймером 3 электрического водонагревателя с терморегулятором 2 по истечении заданного времени.
По истечении указанного времени, то есть после 7-00 часов утра, суточным таймером 3, когда происходит отключение электрического водонагревателя с терморегулятором 2, теплоотдача радиатора некоторое время осуществляется в экономичном режиме отдачи теплоты, накопленной (аккумулированной) в ночной период, имеющимся запасом жидкости в корпусе 1, без расходования электрической энергии, стоимость которой в этот период времени, устанавливается по дневному (большему) тарифу.
При падении температуры жидкости внутри корпуса 1 до минимального установленного значения, электрический водонагреватель с терморегулятором 2 снова включается и начинается нагрев воды до максимального установленного значения.
При этом происходит расходование электрической энергии по дневному тарифу. Оптимальный режим теплового потока от радиатора в обогреваемое помещение регулируется перемещением экранирующей шторки вдоль корпуса 1, открывая больше или меньше поверхность теплоотдачи радиатора, не давая преждевременно остывать в нем жидкости.
В электрорадиаторе-миникотле снабженном электровентилятором, теплоотдача дополнительно регулируется включением и отключением электровентилятора.
При трехставочном тарифе расчета за электропотребление, с помощью суточного таймера 3, имеется возможность установки времени переключения работы радиатора на экономичный режим, дополнительно, при переходе с меньшего тарифа в полупиковом периоде на больший тариф в пиковом периоде.
Пример. В помещении площадью равной 11 кв.м., расположенном в жилом доме в Амурской области, установлен электрорадиатор-миникотел с объемом воды в корпусе равном 280 литров. Диапазон температур воды, заданный терморегулятором составляет Tmax=84 градуса; Tmin=44 градуса.
Тепловой поток (теплоотдача), поступаемый в помещение от радиатора при остывании воды от Tmax до Tmin будет равен (соответствует экономному режиму работы радиатора при выключенном электронагревателе в период действия дневного тарифа за пользование электроэнергией).
Q=280 л*1 ккал/кг. град.*(84 град-44 град)=11200 ккал или 13 квт.ч.,
где 280 л - объем воды в корпусе радиатора;
1 ккал/кг. град - уд. теплоемкость воды;
84 град; 44 град - соответственно максимальная и минимальная температура воды.
Расчетная (часовая) тепловая нагрузка на отопление помещения площадью 11 м.кв. для г.Благовещенска Амурской области
Qoт=11*3*0,5*(20+34)=891 ккал, час или 1,03 квт,
где 11 кв.м. - площадь помещения; 3 м - расчетная высота помещения;
0,5 ккал/м.куб.час. град. С - удельная отопительная характеристика здания (см. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: справочник. - М: Стройиздат, 1988. - С.23);
34 град - расчетная для отопления температура наружного воздуха
(см. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: справочник. - М.: Стройиздат, 1988.- С.7);
20 град - расчетная температура внутреннего воздуха.
Отсюда, время остывания воды от Т=84 град до Т=44 град, то есть время работы радиатора в экономном режиме, составит:
=13 квт.ч: 1,03 квт.=13 час.
Что соответствует данным, полученным опытно-экспериментальным путем, приведенным в таблице 1.
В денежном выражении, при дневном тарифе равном 2,48 руб/квт для двухставочного тарифа за электропользование для Амурской области, экономия по сравнению с электрорадиатором такой же мощности, но без аккумулирующего запаса воды и работающим непрерывно электронагревателем, составит:
S сут=13 квт.ч.*2,48 руб/квВт=32,24 руб. в сутки
или
Sгод=32,24 руб.*212 сут*0,6=4100,93 руб. год,
где 212сут - число суток в отопительном сезоне для г.Благовещенска Амурской области.
0,6 - коэффициент сезонности, усреднения потребления максимальной нагрузки на отопление в году.
| Таблица 1. | |||||
| Данные, полученные опытно-экспериментальным путем | |||||
| Дата | Время | Показания счетчика | Температура |  | |
| в комнате | воды | | |||
| 02.02 | 8-30 | 7846 | 21 | 51 | |
| 10-00 | 7849 | 22 | 54 | включен второй ТЭН | |
| 11-00 | 7851,5 | 23 | 58 | | |
| 12-00 | 7854,2 | 24 | 62 | | |
| 13-00 | 7857 | 24 | 68 | отключен от сети | |
| 17-00 | 7858 | 22 | 59 | | |
| 21-00 | 7858 | 21 | 52 | | |
| 22-00 | 7858 | 20 | 50 | | |
| 23-00 | 7858 | 19 | 49 | | |
| 23-26 | 7858 | 19 | 49 | включен таймер | |
| 03.02 | 0-20 | 7860 | 21 | 52 | |
| 7-40 | 7880 | 21 | 80 | отключен таймер | |
| 10-00 | 7880 | 22 | 72 | | |
| 11-00 | 7880 | 23 | 70 | | |
| 18-40 | 7880 | 22 | 52 | | |
| 20-00 | 7880 | 21,5 | 49 | | |
| 21-00 | 7880 | 21,5 | 48 | | |
| 22-00 | 7880 | 21 | 47 | | |
| 23-15 | 7880 | 21 | 44 | включен таймер | |
| 04.02 | 8-28 | 7901 | 21 | 84 | |
| 10-10 | 7901 | 22 | 70 | | |
Максимальный расход электрической энергии на нагрев (аккумулирование) теплоты теплоносителем в корпусе и на компенсацию текущих постоянных теплопотерь помещения происходит в ночной период времени во время действия ночного (дешевого) тарифа, а момент отключения от электрической сети происходит автоматически встроенным суточным таймером во время прекращения действия ночного тарифа и переход на дневной (дорогой) тариф, при этом для компенсации текущих теплопотерь помещения, происходит отдача накопленной теплоносителем теплоты, определенное время, без потребления электрической энергии.
Использование предлагаемого электрорадиатора-миникотла позволяет снизить затраты на электрическую энергию в районах с действующими двух- и трех-ставочными тарифами для расчетов за электропотребление, из-за этого расширяются эксплуатационные возможности, повышается экономичность и эффективность использования электрорадиаторов-миникотлов.
Предложенная полезная модель может найти применение при автономном отоплении квартир, домов или производственных помещений.
Электрорадиатор-мини-котел, содержащий корпус, заполненный жидким теплоносителем, имеющий электрический водонагреватель с терморегулятором, отличающийся тем, что корпус выполнен прямоугольной формы из листового металла, размеры корпуса выбраны с таким расчетом, чтобы поместить в нем максимальное количество теплоносителя из расчета 25 л/м2 отапливаемой площади с целью повышения его теплоемкости; электрический водонагреватель с терморегулятором подключен к электрической розетке с встроенным суточным таймером, при этом корпус электрорадиатора-мини-котла снабжен экранирующей шторкой из теплоизоляционного материала для регулирования оптимального теплового потока за счет прикрывания и открывания активной поверхности теплоотдачи радиатора в моменты максимального нагрева и во время постепенного остывания его при отключенном электрическом водонагревателе.
