Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений



Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений
Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений
Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений
Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений
Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений
Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений

 

F24D3/12 - трубчатые или панельные устройства для обогрева потолков, стен или полов (обогрев полов с помощью электрических средств F24D 13/02; специальное оборудование полов, обеспечивающее размещение каналов, например для подогрева или вентиляции E04B 5/48; элементы строительных конструкций специального назначения в виде блоков или иной формы для сооружения частей зданий, например, предназначенные для размещения в них трубопроводов E04C 1/39; элементы строительных конструкций относительно небольшой толщины для сооружения частей зданий со специальными приспособлениями для вспомогательных целей, например для размещения трубопроводов E04C 2/52)

Владельцы патента RU 2431084:

Липпгардт Иван Георгиевич (RU)

Изобретение относится к системам отопления и кондиционирования зданий, использующих, преимущественно, лучистый механизм теплообмена для поддержания комфортного уровня температур. Технический результат: обеспечение функционирования панели как системы отопления и охлаждения; возможность отделки помещений в качестве самостоятельного отделочного материала. Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений характеризуется установкой в панели верхних и нижних пластин одна напротив другой с образованием между ними полостей, а для организации движения теплоносителя в торцевых частях панели установкой коллекторов. Слой пластин, формирующих полости, выполняют в виде сотовых ячеек не менее чем в один слой, вокруг которых с наружного слоя также формируют сотовые ячейки в виде протяженных функциональных каналов не менее чем в один слой с целью использования их для организации теплообмена, а к коллекторам посредством штуцеров подключают трубопроводы систем отопления и охлаждения, причем часть ячеек наружного слоя заглушают со стороны коллекторов теплоносителя и к ним посредством вертикальных каналов выполняют подвод и отвод воздуха из системы вентиляции. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системам отопления и кондиционирования зданий, использующих, преимущественно, лучистый механизм теплообмена для поддержания комфортного уровня температур. Особенностью данной конструкции является возможность получения в единой конструкции готового элемента инфраструктуры помещения. Многофункциональная пластиковая панель (МПП) предназначена для обогрева, и/или охлаждения, и/или вентиляции, и/или освещения, и/или скрытой прокладки коммуникаций, установки устройств сигнализации, разного рода датчиков, элементов системы пожаротушения и видеонаблюдения помещений, выполнена в виде пластиковой сотовой панели, ячейки которой используются в качестве протяженных функциональных каналов. Панели предназначены для монтажа на стенах, потолке и полу кондиционируемого помещения.

Традиционно применяемые системы кондиционирования с использованием систем чилер-фанкойл для торгово-офисных помещений, либо сплит систем для жилых помещений, используют прямой нагрев и охлаждение воздуха для поддержания комфортных условий микроклимата. Данные системы обладают общим недостатком, связанным с низкой эффективностью, обусловленной, в свою очередь, существенными затратами энергии на поддержание температуры всего объема воздуха в кондиционируемых помещениях.

Из уровня техники известен патент RU 2242680 «СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ, В КОТОРОЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПЛАСТИНЧАТАЯ ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ». Изобретение относится к системе отопления, в которой используется пластинчатая отопительная панель. Система отопления содержит отопительные панели, каждая из которых включает по существу прямоугольные верхнюю и нижнюю пластины, установленные одна напротив другой с образованием между ними полости, поддерживающие элементы, которые предназначены для соединения верхней и нижней пластин и каждый из которых имеет заданную площадь и расположен на расстоянии от соседних поддерживающих элементов, и два проточных патрубка, установленных в двух диаметрально противоположных углах верхней и нижней пластин, и соединительные элементы, предназначенные для соединения проточных патрубков соседних отопительных панелей с обеспечением непрерывного протекания отопительной текучей среды через отопительные панели, при этом поддерживающие элементы равномерно расположены в первом направлении, параллельном длинной стороне верхней и нижней пластин, и во втором направлении, параллельном короткой стороне указанных пластин, образуя тем самым первый и второй ряды полостей, соответствующие указанным первому и второму направлениям, причем отопительная система дополнительно содержит по меньшей мере один рассеивающий элемент, расположенный в одном месте в первом и втором рядах полостей напротив соответствующего проточного патрубка и осуществляющий рассеивание отопительной текучей среды. Во втором варианте описанная выше система отопления дополнительно содержит также первый рассеивающий элемент, расположенный в одном месте в первом ряду полостей таким образом, что текучая среда, устремившаяся в первом направлении после удара о первый поддерживающий элемент, наталкивается на него в первую очередь, и второй рассеивающий элемент, расположенный в одном месте во втором ряду полостей так, что текучая среда, устремившаяся во втором направлении после удара о первый поддерживающий элемент, наталкивается на него в первую очередь. В третьем варианте исполнения описанная выше система отопления дополнительно содержит два направляющих канала, которые расположены в тех диаметрально противоположных угловых зонах, где проточные патрубки отсутствуют, и которые соединяют верхнюю и нижнюю пластины и имеют заданные ширину и длину в первом и втором направлениях. Техническим результатом изобретения является создание отопительной системы, в которой отопительная текучая среда распространяется равномерно.

Данное решение выбрано за прототип. Панель прототипа состоит из двух частей - верхней и нижней пластины, в нашем случае речь идет о цельной неразъемной сотовой конструкции. Панель имеет четко обозначенную однослойную структуру, а в заявленном решении наибольший интерес представляют именно многослойные системы, где каждый слой выполняет свои уникальные функции. Таким образом, область применения аналога существенно ограничена.

В решении прототипа четко ограничиваются функции панелей как элемента системы ОТОПЛЕНИЯ, в то время как заявленное решение предназначено для ОТОПЛЕНИЯ и ОХЛАЖДЕНИЯ.

Аналог не имеет четко сформированного сборного и подающего коллекторов в отличии от заявленного решения, рабочая поверхность аналога имеет принципиально неровную геометрию, что не позволяет использовать ее для отделки помещений в качестве самостоятельного отделочного материала.

Предлагаемое изобретение относится к системам лучистого теплообмена, для которых характерны более низкие удельные затраты энергии, что связано с отсутствием необходимости поддержания температуры воздуха во всем объеме. Комфортные условия достигаются при более низких значениях температур в режиме нагрева, и более высоких при охлаждении. Данная особенность связана с субъективным восприятием человеком температуры окружающей среды, что широко используется сейчас в системах кондиционирования, использующих пучки трубок, монтируемых либо на стеновых и потолочных облицовочных панелях, либо непосредственно закрепляемых на поверхностях стен и потолков с последующим оштукатуриванием. Подобные системы имеют существенные ограничения по удельной мощности охлаждения из-за угрозы выпадения конденсата на охлаждаемых поверхностях. Еще одним недостатком по сравнению с предлагаемым изобретением является сложность совмещения подобных систем с другими элементами инфраструктуры современных зданий.

Целью заявленного изобретения является создание многофункциональных элементов систем кондиционирования и вентиляции зданий, использующих жидкие теплоносители и энергоэффективный механизм лучистого теплообмена; увязывание множества инженерных систем современного здания в одном элементе отделки помещения.

Технический результат: на основе многослойной структуры обеспечивается функционирование панели как системы отопления и охлаждения; панель пригодна для отделки помещений в качестве самостоятельного отделочного материала.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений, характеризующийся установкой в панели верхних и нижних пластин одна напротив другой с образованием между ними полостей, а для организации движения теплоносителя в торцевых частях панели установкой коллекторов, отличающаяся тем, что слой пластин, формирующих полости, выполняют в виде сотовых ячеек не менее чем в один слой, вокруг которых, с наружного слоя, также формируют сотовые ячейки в виде протяженных функциональных каналов не менее чем в один слой с целью использования их для организации теплообмена, а к коллекторам посредством штуцеров подключают трубопроводы систем отопления и охлаждения, причем часть ячеек наружного слоя заглушают со стороны коллекторов теплоносителя и к ним посредством вертикальных каналов выполняют подвод и отвод воздуха из системы вентиляции.

Кроме того, часть ячеек наружного слоя отсекают от теплоносителя с обеих сторон посредством перегородок, формирующих закрытые каналы, в которые устанавливают точечные светильники.

Кроме того, на или под наружный слой устанавливают светодиодные сборки. Кроме того, в качестве воздухораспределителя используют перфорированную наружную поверхность панели, а для разделения потоков приточного и вытяжного воздуха часть ячеек внутренних слов выполняют без перфорации так, что формируют перегородки не проницаемые для воздуха.

Кроме того, ячейки с наружного слоя выполняют в виде протяженных функциональных каналов не менее чем в один слой с функцией использования их также для организации вентиляции и/или освещения, и/или скрытой прокладки коммуникаций, и/или установки устройств сигнализации и датчиков, и/или элементов системы пожаротушения, и/или видеонаблюдения помещений.

Для достижения указанных целей предлагается использовать сотовые пластиковые панели, наружный слой которых используется для организации теплообмена, установки различных элементов инженерных систем, воздухораспределительных и осветительных устройств. Для организации движения теплоносителя в торцевых частях панели устраиваются коллекторы, к которым посредством штуцеров подключаются трубопроводы систем отопления и охлаждения. Часть ячеек наружного слоя намеренно глушится со стороны коллекторов теплоносителя и к ним посредством вертикальных каналов обеспечивается подвод и отвод воздуха из системы вентиляции. Организация воздухообмена в кондиционируемом помещении, помимо выполнения гигиенических норм, позволяет исключить угрозу выпадения конденсата при соблюдении современных норм к инфильтрации зданий, что существенно повышает уровень удельной мощности охлаждения. Функция вентиляции позволяет существенно увеличить пиковую удельную мощность в режиме отопления, т.к. позволяет повысить температуру наружной поверхности без угрозы образования застойных зон с перегретым воздухом под потолком.

Использование многофункциональных многослойных сотовых панелей позволяет интегрировать любые элементы инженерных систем, при этом монтаж данных систем на объекте существенно упрощается за счет предварительной сборки отдельных элементов систем, устанавливаемых в многофункциональную панель при производстве изделия на заводе-изготовителе.

Возможны несколько вариантов конструкций, использующих панели с различным функциональным наполнением. При исполнении в виде однослойной панели в ячейках организуется циркуляция теплоносителя. Данная конструкция способна выполнять только функции нагрева и охлаждения, причем поверхность, обращенная к материалу стен и перекрытий, дополнительно теплоизолируется. Другой вариант конструкции получается при увеличении количества слоев, причем внутренние слои, обращенные к строительным конструкциям, используются для теплоизоляции и скрытого крепления панелей. Возможно дополнение организацией движения воздуха во внутренних слоях, причем для осуществления воздухообмена в помещениях часть ячеек наружного слоя отсекается от коллекторов теплоносителя, при этом организуются поперечные каналы, позволяющие воздуху из внутренних слоев перемещаться в данные ячейки наружного слоя. Для организации воздухообмена в кондиционируемом помещении производится либо перфорирование наружной поверхности ячеек, либо установка локальных воздушных диффузоров или решеток в тело МПП. Также возможна установка источников света в теле панели, причем источники света могут быть как отдельными устройствами, монтируемыми на наружных и внутренних слоях, так и быть интегрированными во внутренние слои при использовании миниатюрных ламп или светодиодов.

На Фиг.1 изображена принципиальная схема работы однослойной панели, реализующей функции нагрева и охлаждения. Жидкий теплоноситель поступает через подводящий штуцер 5 в раздающий коллектор, откуда поступает во все ячейки панели. Проходя по каналам, образованным ячейками верхнего слоя, теплоноситель нагревает/охлаждает внешнюю декоративную поверхность 6, обращенную вовнутрь помещения. Далее теплоноситель поступает в сборный коллектор и удаляется из панели посредством отводящего штуцера 7. Для нагрева или охлаждения теплоносителя служат промежуточные теплообменники 1 и 2, подключенные к системам отопления или охлаждения. Циркуляция теплоносителя поддерживается за счет циркуляционного насоса 3. Для предотвращения потерь энергии на прогрев/охлаждение несущих конструкций здания внутренняя поверхность панели покрывается фольгированой теплоизоляцией 4. На Фиг.2 изображен продольный разрез многослойной панели, реализующей дополнительно функцию освещения с использованием точечных светильников. Функция нагрева/охлаждения реализуется наружным слоем 11, где организуется циркуляция теплоносителя. Часть ячеек наружного слоя отсекается от теплоносителя с обеих сторон посредством перегородок 13. Закрытые каналы 12 используются для установки в них точечных светильников 8. Возможна установка точечных светильников любого типа и размера, также имеется возможность устанавливать и газоразрядные лампы дневного света. Внешние слои 9, 10 используются для монтажа арматуры светильников и организации кабельных каналов. Они также выступают в роли теплоизоляции со стороны конструкции здания.

На Фиг.3 изображена многослойная панель, где в качестве источников света используются светодиодные сборки, установленные в наружном слое ячеек. Аналогично панели, изображенной на Фиг.2, функции нагрева/охлаждения несет наружный слой 11, но, в отличие от предыдущей конструкции, в наружный слой устанавливаются светодиодные сборки 14. Причем для организации доступа к светодиодам часть внешней поверхности панели, находящейся непосредственно над ячейками со светодиодами, может быть заменена на заглушки 15, выполненные из любого прозрачного материала. Внутренние слои 16 несут те же функции, что и у предыдущего варианта.

На Фиг.4 изображена многослойная панель, где светодиодные сборки установлены за наружным слоем ячеек. Аналогично панели, изображенной на Фиг.3, функции нагрева/охлаждения несет наружный слой 11, но, в отличие от предыдущей конструкции, светодиодные сборки 14 устанавливаются непосредственно за наружным слоем. Т.о. освещение осуществляется через слой теплоносителя, что позволяет осуществить более равномерную заливку светом всей освещаемой поверхности при использовании теплоносителя с определенной степенью прозрачности. Внутренние слои 16 несут те же функции, что и у предыдущего варианта.

На Фиг.5 проиллюстрирован вариант конструкции с функцией вентиляции с использованием в качестве воздухораспределителя перфорированной наружной поверхности панели. Как и в предыдущих вариантах, функции нагрева/охлаждения обеспечивает наружный слой ячеек. Аналогично конструкции, изображенной на Фиг.2, часть ячеек наружного слоя отсекается от теплоносителя с обеих сторон посредством перегородок 13. Наружная поверхность заглушенных ячеек 17 перфорируется, что позволяет осуществлять подачу и удаление воздуха из помещения. Воздух поступает(удаляется) в(из) панель(панели) посредством патрубков 18, 19, далее он поступает во внутренние слои 16, где организуется продольно-поперечное течение по всем ячейкам внутренних слоев благодаря перфорированию стенок ячеек. Для разделения потоков приточного и вытяжного воздуха часть ячеек внутренних слов не имеет перфорации, что позволяет организовывать перегородки 20, не проницаемые для воздуха.

На Фиг.6 изображен пример реализации функции вентиляции с использованием встраиваемых воздухораспределителей. Отличие данной конструкции от варианта, изображенного на Фиг.5, в использовании локальных воздухораспределителей 21 и 22. Здесь продольно-поперечное течение воздуха организовано во всех ячейках внутренних слоев 16, но так же, как и в предыдущем варианте, имеется герметичная перегородка 20, разделяющая воздушные потоки.

1. Способ формирования многофункциональной пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений, характеризующийся установкой в панели верхних и нижних пластин одна напротив другой с образованием между ними полостей, а для организации движения теплоносителя в торцевых частях панели - установкой коллекторов, отличающийся тем, что слой пластин формирующих полости выполняют в виде сотовых ячеек не менее чем в один слой, вокруг которых с наружного слоя также формируют сотовые ячейки в виде протяженных функциональных каналов не менее чем в один слой с целью использования их для организации теплообмена, а к коллекторам посредством штуцеров подключают трубопроводы систем отопления и охлаждения, причем часть ячеек наружного слоя заглушают со стороны коллекторов теплоносителя и к ним посредством вертикальных каналов выполняют подвод и отвод воздуха из системы вентиляции.

2. Способ формирования многофункциональной пластиковой панели по п.1, отличающийся тем, что часть ячеек наружного слоя отсекают от теплоносителя с обеих сторон посредством перегородок, формирующих закрытые каналы, в которые устанавливают точечные светильники.

3. Способ формирования многофункциональной пластиковой панели по п.1, отличающийся тем, что на или под наружный слой устанавливают светодиодные сборки.

4. Способ формирования многофункциональной пластиковой панели по п.1, отличающийся тем, что в качестве воздухораспределителя используют перфорированную наружную поверхность панели, а для разделения потоков приточного и вытяжного воздуха часть ячеек внутренних слов выполняют без перфорации так, что формируют перегородки, не проницаемые для воздуха.

5. Способ формирования многофункциональной пластиковой панели по п.1, отличающийся тем, что ячейки наружного слоя выполняют в виде протяженных функциональных каналов не менее чем в один слой с функцией использования их также для организации вентиляции, и/или освещения, и/или скрытой прокладки коммуникаций, и/или установки устройств сигнализации и датчиков, и/или элементов системы пожаротушения, и/или видеонаблюдения помещений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству многослойной сборной панели обогрева пола. .

Изобретение относится к области отопительной техники, в частности к системам лучистого отопления, и может быть использовано для поддержания температурного режима в жилых и производственных помещениях в зимний период.

Изобретение относится к способу управления системой конвективного теплообмена, в которой происходит обмен тепловой энергией между жидкостью и средой. .

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике, в частности к централизованному теплоснабжению и электроснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.

Изобретение относится к системе отопления в виде структуры плавающего пола, включающей панель отопления с круглым или эллиптическим внутренним каналом для жидкости.

Изобретение относится к системе отопления, в которой используется пластинчатая отопительная панель. .

Изобретение относится к области теплопередачи и может быть использовано при отоплении помещений. .

Изобретение относится к разведению овец, в частности к устройствам выращивания ягнят в период зимнего и ранневесеннего скота. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к централизованному теплоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. .

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано в системах отопления частных домов и коттеджей. .

Настоящее изобретение относится к сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды. Сборная теплоизоляционная панель включает множество панелей; первую и вторую трубки подачи горячей воды, установленные раздельно внутри панели, для обеспечения по меньшей мере двух каналов для прохода горячей воды; и первый и второй соединительные узлы, обеспеченные в панели для соединения с бойлером или с первой и второй трубкой подачи горячей воды другой панели для циркуляции воды в первых и вторых трубках подачи горячей воды. Таким образом, в настоящем изобретении увеличена эффективность нагрева, так как две трубки с горячей водой обеспечивают различные каналы для прохода горячей воды внутри панели, используемой для нагрева помещения, что упрощает выполнение такой двойной конструкции трубок подачи горячей воды с улучшенной устойчивостью к изменениям температуры и коррозии, а также позволяет без ограничений выбрать конфигурацию, шаг и форму трубок за счет использования в качестве материала трубок термоэластопласта со слоем полибутилена на внутренней поверхности, а также уменьшить диаметр и длину трубок подачи горячей воды, установленных в панели, за счет чего снижается толщину панели и минимизируется нагрузку бойлера. 6 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в технологиях автономного отопления и горячего водоснабжения индивидуальных домов, промышленных зданий и сооружений. Устройство для отопления содержит изолированный корпус с размещенной в нем топочной камерой с горелками, над которыми расположен теплообменник со входом и выходом для теплоносителя, а также коллектор дымовых газов. Устройство дополнительно оснащено термоэлектрическим преобразователем, размещенным в топочной камере, выход которого через последовательно включенные инвертор напряжения и коммутатор связан с цепью питания нагнетающего насоса и озонатором, соединенным посредством воздуховода через нагнетательный насос с топочной камерой. Изобретение позволяет сократить расход природного газа на 15…20%, а также существенно уменьшить токсичность продуктов сгорания за счет снижения в них содержания оксидов углерода и азота. 1 ил.

Техническое решение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для обогрева помещений путем аккумуляции энергии и ее использования в системе теплого пола. Техническим результатом заявленного технического решения является снижение стоимости эксплуатации системы отопления. Технический результат достигается тем, что в системе отопления здания, содержащей теплогенерирующий блок и нагревательные секции, выполненные из сообщающихся между собой труб, расположенных в полу, полость которых заполнена жидким теплоносителем, причем теплогенерирующий блок снабжен узлом включения или отключения от сети, соединенным с датчиком температуры теплоносителя, входной патрубок нагревательных секций соединен с выходным патрубком теплогенерирующего блока, а выходной патрубок - с входом теплогенерирующего блока, при этом теплогенерирующий блок состоит из электрического котла и теплоаккумулирующей емкости или из теплоаккумулирующей емкости с тенами, узел включения или отключения теплогенерирующего блока от сети выполнен в виде блока управления, осуществляющего включение на нагрев теплоносителя в начале периода действия льготного тарифа на электроэнергию и отключение - при нагреве теплоносителя до 85°C, при этом входной патрубок нагревательных секций соединен с выходным патрубком теплоаккумулирующей емкости через термостатический смесительный клапан, соединенный трубопроводом с обратным трубопроводом нагревательных секций. 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в различных системах водяного отопления. Радиатор содержит установленные горизонтально греющие трубы с отогнутыми вверх крайними участками, соединенные переходниками. Отогнутые участки образуют воздушные полости, компенсирующие объем замерзающей воды. Кроме того, греющие трубы имеют теплоотводящие ребра, уменьшающие свой размер от середины трубы к ее концам, что предотвращает разрыв радиатора при увеличенной длине греющей трубы. В случае аварии системы отопления значительно снижается стоимость аварийно-восстановительных работ. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции перекрытия со встроенной трубой для отопления пола. Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат при монтаже перекрытия. Перекрытие содержит множество балок, расположенных на расстоянии друг от друга, поперечные балки, расположенные между указанными балками, модуль перекрытия со встроенной трубой для отопления пола, расположенный поверх балок, теплоизоляцию, фризовую доску, расположенную таким образом, чтобы соприкасаться с нижними гранями поперечных балок. Модуль перекрытия содержит армированную плиту настила, трубу для отопления пола, установленную в канавку плиты настила, и покрывающую плиту, изготовленную из цементного раствора или строительного раствора из желтозема и расположенную поверх плиты настила. 3 ил.
Наверх