Способ лучистого обогрева помещений

Изобретение относится к технике лучистого (инфракрасного) обогрева помещений в системе децентрализованного отопления. Способ лучистого обогрева помещений заключается в их обогреве инфракрасным лучистым потоком от трубчатых излучателей, продуваемых горячим теплоносителем. Систему набирают из отдельных модулей, при этом первый по ходу модуль оборудуют рабочей горелкой тепловой мощностью, достаточной для нагрева поверхности начала трубчатого излучателя до температуры 500-550°С, а каждый последующий модуль, кроме последнего, оборудуют компенсационной горелкой тепловой мощностью, достаточной для восстановления температуры поверхности в начале компенсационного модуля до 500-550°С. Тепловую мощность каждого последующего компенсационного модуля устанавливают на 5-15% меньше тепловой мощности предыдущего компенсационного модуля. Диаметр каждого последующего компенсационного модуля выбирают соответственно выше диаметра предыдущего компенсационного модуля, при этом тепловую мощность компенсационных модулей устанавливают одинаковой. Последний компенсационный модуль не оборудуют компенсационной горелкой и снижают температуру уходящих дымовых газов до температуры, превышающей начало конденсации водяных паров. Соединение модулей между собой выполняют герметичным. Изобретение позволяет обеспечить отопление системы трубчатых излучателей любой длины, независимо от размеров отапливаемого помещения с максимально возможным коэффициентом использования радиационной составляющей в тепловом потоке от излучателей. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технике лучистого (инфракрасного) обогрева помещений в системе децентрализованного отопления.

Известны автономные инфракрасные “темные” излучатели, обеспечивающие децентрализованное отопление помещений. Как правило, в основе такой системы отопления лежат трубчатые излучатели ограниченной длины с температурой поверхности до 550-600°С. Особенностью этих систем является комплектование их отдельными автономными излучателями с присущими им недостатками [1].

Известен также “темный” излучатель большой длины и единичной тепловой мощности, органическим недостатком которого является неравномерный нагрев излучающей поверхности, и температура по длине V-образного нагревателя снижается от 600°С в зоне горелки до 200°С в зоне дымоотводящего патрубка [2], [3].

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ лучистого обогрева помещений инфракрасным лучистым потоком от трубчатых излучателей, продуваемых горячим теплоносителем [4].

Сопоставительный анализ показывает, что прототип имеет ряд недостатков, существенно снижающих эффективность децентрализованного отопления помещений, а именно:

- температура излучающей поверхности снижается от 550-600 до 180-200°С, что заметно сокращает радиационную эффективность системы;

- общая длина системы трубчатых излучателей ограничена допустимой минимальной температурой теплоносителя (не ниже 180°С), что не позволяет отапливать помещения большой поверхности.

Оба эти недостатка снижают радиационную эффективность лучистой системы отопления и ограничивают ее общую длину.

Задача изобретения состоит в создании способа отопления системы трубчатых излучателей любой длины (независимо от размеров отапливаемого помещения) с максимально возможным коэффициентом использования радиационной составляющей в тепловом потоке от излучателей.

Поставленная задача решается следующим образом. В способе лучистого обогрева помещений, заключающемся в их обогреве инфракрасным лучистым потоком от трубчатых излучателей, продуваемых горячим теплоносителем, систему набирают из отдельных модулей, при этом первый по ходу модуль оборудуют рабочей горелкой тепловой мощностью, достаточной для нагрева поверхности начала трубчатого излучателя, до температуры 500-550°С, а каждый последующий модуль, кроме последнего, оборудуют компенсационной горелкой тепловой мощностью, достаточной для восстановления температуры поверхности в начале компенсационного модуля до 500-550°С.

Тепловую мощность каждого последующего компенсационного модуля устанавливают на 5-15% меньше тепловой мощности предыдущего компенсационного модуля.

Диаметр каждого последующего модуля выбирают соответственно выше диаметра предыдущего компенсационного модуля при одинаковой тепловой мощности компенсационных модулей.

Последний компенсационный модуль не оборудуют компенсационной горелкой и снижают температуру уходящих дымовых газов до температуры, превышающей начало конденсации водяных паров. Соединение модулей между собой выполняют герметичным.

Признаки, отличающие предлагаемый способ от решений в прототипе, являются существенными, а предлагаемые режимные решения отвечают критерию “новизна”.

На чертеже представлено конструктивное решение модульной лучистой системы обогрева помещений согласно предлагаемому способу ее обогрева.

Система лучистого обогрева помещений включает один рабочий модуль 1 с горелкой 2 и набираемое количество (в зависимости от геометрических размеров отапливаемого помещения) компенсационных модулей 3 с горелками 4.

Способ лучистого обогрева помещений реализуется следующим образом.

При едином диаметре модулей 120 мм в первом рабочем модуле 1 с помощью горелки 2 сжигается до 5 м³/час природного газа, при этом температура на поверхности пригорелочной зоны устанавливается равной до 550°С. При длине модулей до 6-8 м последняя снижается до 350-400°С. Последующий компенсационный модуль 3 с помощью горелки 4 восстанавливает температурный уровень теплоносителя до температуры поверхности в начале модуля 550°С и т.д.

В связи с возрастанием скорости и массы теплоносителя (увеличением количества компенсационных модулей) тепловая мощность последующих компенсационных горелок 4 снижается на 5-15%. Это позволяет поддерживать одинаковый конвективный тепловой поток к излучающей поверхности модуля и устанавливать единое распределение температуры по его длине от 500-550 до 350-400°С.

Нарастание конвективного теплового потока по мере увеличения количества компенсационных модулей может быть решено также соответствующим увеличением диаметра каждого последующего компенсационного модуля.

Последний модуль не оборудуют компенсационной горелкой.

Соединение модулей в системе лучистого отопления помещений выполняют герметичным.

Предлагаемый способ лучистого обогрева позволяет отапливать помещения любой геометрии с максимальной степенью использования излучающей способности модуля.

Температура поверхности трубчатых излучателей может поддерживаться в зависимости от конкретных требований от 250 до 550°С.

Учитывая универсальность предлагаемого способа лучистой системы отопления, на Каменском заводе газоиспользующего оборудования планируется ее масштабное изготовление. Реализация системы отопления позволяет экономить до 50% топлива.

Источники информации:

1. А.с. СССР №1657870, кл. F 23 D 14/00,1991.

2. Невидимов И.А. Инфракрасный газовый отопитель. Приложение к журналу “Эксперт”, 1999 г., июль, с.31-34.

3. Шагинян И.Э. “Системы лучистого отопления помещений”. Газовая промышленность, 1999, №6, с.31-32.

4. СССР №467119, МПК F 23 D 14/12, 1975.

1. Способ лучистого обогрева помещений, заключающийся в их обогреве инфракрасным лучистым потоком от трубчатых излучателей, продуваемых горячим теплоносителем, отличающийся тем, что систему набирают из отдельных модулей, при этом первый по ходу модуль оборудуют рабочей горелкой тепловой мощностью, достаточной для нагрева поверхности начала трубчатого излучателя до температуры 500-550°С, а каждый последующий модуль, кроме последнего, оборудуют компенсационной горелкой тепловой мощностью, достаточной для восстановления температуры поверхности в начале компенсационного модуля до 500-550°С.

2. Способ лучистого обогрева помещений по п.1, отличающийся тем, что тепловую мощность каждого последующего компенсационного модуля устанавливают на 5-15% меньше тепловой мощности предыдущего компенсационного модуля.

3. Способ лучистого обогрева помещений по п.1, отличающийся тем, что диаметр каждого последующего компенсационного модуля выбирают соответственно выше диаметра предыдущего компенсационного модуля, при этом тепловую мощность компенсационных модулей устанавливают одинаковой.

4. Способ лучистого обогрева помещений по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что последний компенсационный модуль не оборудуют компенсационной горелкой и снижают температуру уходящих дымовых газов до температуры, превышающей начало конденсации водяных паров.

5. Способ лучистого обогрева помещений по одному из пп.1-4, отличающейся тем, что соединение модулей между собой выполняют герметичным.