Устройство для отопления или охлаждения

Предложенное техническое решение относится к системам и устройствам отопления зданий и сооружений и позволит повысить качество теплообмена в помещениях, обогреваемых (охлаждаемых) отопительными радиаторами или тепловыми панелями. Трубы отопительного устройства состоят из внутренней и внешней несущей конструкции. Внутренняя несущая конструкция образует канал движения теплоносителя (охладителя), отвечающий установленным условиям эксплуатации систем отопления, и выполнена с использованием полимерного материала. Внешняя несущая конструкция прилегает к внутренней несущей конструкции, образует наружную поверхность трубы и выполнена из металла. Толщина стенки внутренней несущей конструкции больше толщины стенки внешней несущей конструкции. 1 ил. 5 з.п.

Предлагаемое техническое решение относится к области отопления.

В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения может быть выбрано отопительное устройство, с различными вариантами его исполнения, описанный в патентах на полезные модели RU 114907, RU 118015. Авторами RU 114907, RU 118015 предложены полимерные трубы, которые можно использовать, в том числе, в конструкциях отопительных устройств. Предложенные авторами трубы для движения теплоносителя, являющиеся «основой» отопительных устройств выполнены на основе полимерного материала, образующего несущие конструкции, с использованием металла, который может быть использован в виде слоев либо в виде частиц добавок. Отопительное устройство - аналог не обеспечивает необходимое сочетание теплоотдачи и прочностных свойств.

В свою очередь, предлагаемое техническое решение позволит предложить отопительное устройство, обеспечивающее высокое качество теплоотдачи, а также повышенную технологичность. Дополнительно, предложенная конструкция предусматривает, в том числе, возможность постоянной модернизации и усовершенствования конструкции отопительного устройства, т.е. отопительное устройство предложенной конструкции, сможет стать основой различных конструктивных элементов, в том числе способствующих лучшей теплоотдаче.

Указанный выше технический результат достигается при использовании отопительного устройства, включающего, по меньшей мере, одну трубу для движения теплоносителя с несущей конструкцией, образующей канал движения теплоносителя, и выполненной с использованием полимерного материала и металла. В отличие от аналога труба для движения теплоносителя состоит из внутренней несущей конструкции и внешней несущей конструкции. Внутренняя несущая конструкция образует канал движения теплоносителя, отвечающий установленным условиям эксплуатации систем отопления, и выполнена с использованием полимерного материала. Внешняя несущая конструкция прилегает к внутренней несущей конструкции, образует наружную поверхность трубы и выполнена из металла и служит для увеличения теплообмена между внутренней трубой и окружающей средой. Толщина стенки внутренней несущей конструкции больше толщины стенки внешней несущей конструкции. Внутренняя несущая конструкция может представлять собой: конструкцию, выполненную из одного полимерного материала; конструкцию, выполненную из одного полимерного материала, содержащего добавки; многослойную конструкцию, в том числе включающую слои материала, отличного от полимера, например, металлические слои, более тонкие по сравнению с полимерным слоем. Внешняя несущая конструкция может представлять собой: единую протяженную конструкцию; конструкцию, образованную одной или несколькими частями, обжимающими внутреннюю несущую конструкцию; многослойную конструкцию. Наружная труба (поверхность трубы) имеет на внешней поверхности разветвление, которое может быть профилирована согласно периодическому и/или непериодическому закону изменения формы, с возможным выполнением на поверхности разветвлений. Соединительные детали отопительного устройства могут быть выполнены с использованием полимерного материала. При этом, само отопительное устройство может представлять собой потолочный излучатель либо его часть, либо радиатор либо его часть. Устройство может быть использовано для отопления в холодное время и для охлаждения в жаркое время, в зависимости от жидкости во внутренней трубе, если это нагретая жидкость, то обогрев, если это охлажденная жидкость то охлаждение, далее для удобства и краткости будет использовано название отопительный прибор, подразумевающее также возможность его использования для отопления.

Предложенное отопительное устройство представляет собой отдельное, самостоятельное изделие для отопления бытовых, производственных помещений и иных помещений и состоит из совокупности прямолинейных либо криволинейных труб, выделенных для движения теплоносителя (охладителя) (на фиг. 1÷4 приведен пример блока теплоносителя с одной трубой). Труба/трубы отопительного устройства состоит из внутренней несущей конструкции 1 и внешней несущей конструкции 2. То есть, труба/трубы состоит из прилегающих друг к другу двух труб - внутренней 1 и внешней 2. Использование при описании внутренней 1 и внешней 2 трубы термина несущая конструкция указывает на то, что внутренняя 1, ни внешняя 2 труба представляют собой именно конструкции, способные к восприятию механических усилий и/или подаче сред, и не являются защитными покрытиями в виде напыления, пленки, фольги и т.п. При этом, толщина стенки внутренней несущей конструкции 1 больше по сравнению с толщиной стенки внешней несущей конструкции 2 и обеспечивает оптимальные прочностные свойства отопительного устройства.

Внутренняя несущая конструкция 1 образует канал движения теплоносителя (охладителя) и выполнена с использованием полимерного материала. Таким образом, обеспечиваются, как антикоррозионные свойства конструкции теплообменника, так и оптимальные по теплопроводности, например, известна высокая теплопроводность, которой характеризуются термопласты, а так же значительно уменьшает вес конструкции, который позволяет облегчить монтаж и крепление потолочных излучателей. Внутренняя несущая конструкция 1 может представлять собой: конструкцию (трубу), выполненную из одного полимерного материала; конструкцию (трубу), выполненную из одного полимерного материала, содержащего добавки, многослойную конструкцию, в том числе включающую слои материала, отличного от полимера, например, металлические слои, что также улучшает теплопроводность. Сочетание формы и материала внутренней несущей отвечают установленным условиям эксплуатации систем отопления, то есть разрешена к использованию в соответствии с СНиП, ГОСТ, ISO, нац. стандартом, иными нормативными документами, что повышает технологичность производства теплообменника. С использованием полимерного материала, также могут выполняться различные соединительные детали теплообменника.

Внешняя несущая конструкция 2, прилегает к внутренней несущей конструкции 1 практически без зазора. Зазор между поверхностями отвечает стандарту на отопительные устройства и может быть сведен к самому минимуму за счет дополнительного обжима, а также за счет линейного расширения, которое у полимера намного выше, чем у металла. Внешняя несущая конструкция 2 образует наружную поверхность трубы теплообменника и выполняется из металла (алюминий, сталь и т.п.). Выполнение внешней несущей конструкции 2 из металла обеспечивает, как высокое качество теплоотдачи, так и повышенную технологичность, которая достигается, в том числе, за счет возможности постоянной модернизации и усовершенствования наружной металлической поверхности, например, за счет ее дополнения ее профилями различного вида. Внешняя несущая конструкция 2 может представлять собой: единую протяженную конструкцию; конструкцию, образованную одной или несколькими частями, обжимающими внутреннюю несущую конструкцию (на фиг. 2÷4 приведен пример обжатия внешней алюминиевой трубы стальными скобами); многослойную конструкцию. Внешняя несущая конструкция 2 может быть снабжена технологическим разрезом для посадки на внутреннюю конструкцию. Также, для повышения теплоотдачи наружная поверхность трубы имеет разветвление, которое может быть профилирована согласно периодическому и/или непериодическому закону изменения формы, с возможным выполнением на поверхности разветвлений различной формы. Под профилированием в данном случае следует подразумевать всевозможные виды выполнения наружной поверхности: равная поверхность, шероховатая поверхность, рифленая поверхность, поверхность с указанными выше дополнительными разветвлениями.

Предложенное облегченное отопительное устройство за счет использования полимерных материалов, в особенности дополненное наружным профилированием быть эффективно использовано в составе потолочной отопительной системы. Известно, что в соответствии с законом Ламберта количество лучистой энергии, излучаемой элементом поверхности в направлении другого элемента, пропорционально произведению количества энергии, излучаемой по нормали, на величину пространственного угла, составленного направлением излучения с нормалью. Если потолочные излучатели имеют ровную поверхность, то происходит нагрев в основном только параллельных ему поверхностей. В случае неровной наружной поверхности излучателя, возможно будет получить рассеянное излучение, что даст более равномерный нагрев поверхностей и снизит мощность излучения прямых лучей на голову человека при повышении обогрева его тела в целом.

Таким образом, предложено устройство для отопления или охлаждения, отличающееся более высокой мощностью теплообмена.

1. Устройство для отопления или охлаждения, включающее, по меньшей мере, одну трубу для движения теплоносителя с несущей конструкцией, образующей канал движения теплоносителя и выполненной с использованием полимерного материала и металла, отличающееся тем, что труба для движения теплоносителя состоит из

внутренней несущей конструкции, образующей канал движения теплоносителя, отвечающий установленным условиям эксплуатации систем отопления, и выполненной с использованием полимерного материала, являющегося основным материалом,

внешней несущей конструкции, прилегающей к внутренней несущей конструкции, образующей наружную поверхность трубы и выполненной из металла,

причем толщина стенки внутренней несущей конструкции больше толщины стенки внешней несущей конструкции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя несущая конструкция выбрана из перечня, включающего, по меньшей мере:

конструкцию, выполненную из одного полимерного материала;

конструкцию, выполненную из одного полимерного материала, содержащего добавки;

многослойную конструкцию, в том числе включающую слои материала, отличного от полимера, например металлические слои.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внешняя несущая конструкция выбрана из перечня, включающего, по меньшей мере:

единую протяженную конструкцию;

конструкцию, образованную одной либо несколькими частями, обжимающими внутреннюю несущую конструкцию;

многослойную конструкцию.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружная поверхность трубы может быть профилирована согласно периодическому и/или непериодическому закону изменения формы с возможным выполнением на поверхности разветвлений.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что представляет собой, потолочный излучатель, либо радиатор, либо его часть.