Система водяного отопления жилых помещений

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Синяков Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Система водяного отопления жилых помещений, содержащая основные нагревательные приборы, установленные в оборудованных теплоизоляционными плитами нишах наружных стен под подоконниками окон и подключенные входами и выходами соответственно через регулирующие вентили и подающие стояки и через обратные стояки соответственно к подающему и обратному магистральным трубопроводам, а также дополнительные нагревательные приборы, расположенные перед окнами, которые установлены и закреплены в прямоугольных проемах наружных стен, отличающаяся тем, что снабжена дополнительными термостойкими теплоизоляционными плитами, а дополнительные нагревательные приборы выполнены в виде электронагревательных пластин, при этом электронагревательные пластины через дополнительные термостойкие теплоизоляционные плиты прикреплены к подоконникам и вертикальным стенкам проемов в наружных стенах помещений. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что электронагревательные пластины, прикрепленные к вертикальным стенкам проемов, снабжены продольными ребрами. Предлагаемое техническое решение относится к системам водяного отопления жилых помещений квартир, домов, коттеджей и помещений административных зданий. Известна конструкция двухтрубной системы водяного отопления жилых помещений 1. Эта система водяного отопления помещений содержит магистральные подающий и обратный трубопроводы, расположенные в подвале дома, к которым присоединены через подающие и обратные стояки нагревательные приборы, расположенные в нишах наружных стен помещений и оборудованные регулирующими вентилями. Система позволяет регулировать теплоотдачу нагревательных приборов, а следовательно, температуру воздушной среды помещений, путем изменения расхода горячей воды через нагревательные приборы при помощи регулирующих вентилей, не вызывая при этом изменения температуры воздушной среды в других помещениях. К недостатку известной системы следует отнести ее пониженную эффективность работы. Пониженная эффективность работы обусловлена тем, что при зашторивании окон на ночное время и укладке нижней части штор на подоконники окон с целью повышения теплоотдачи нагревательных приборов уменьшается поступление теплоты в зоны воздушных сред окон, что приводит к понижению температуры воздуха, контактирующего со стеклянной поверхностью окон при его естественной конвекции, в результате чего происходит конденсация водяных паров, содержащихся в воздухе, на стеклянных поверхностях окон с возможностью образования льда при низких температурах наружного воздуха(-20 С и ниже). Наиболее близкой к заявляемой системе водяного отопления жилых помещений является система, которая предотвращает конденсацию водяных паров, содержащихся в воздушной среде помещений, на стеклянных поверхностях окон помещений 2. Эта система отопления содержит расположенные в подвале дома подающий и обратный магистральные трубопроводы, подающие и обратные стояки, к которым через регулирующие вентили присоединены нагревательные приборы (радиаторы), расположенные в нишах под подоконниками окон помещений, тепловые трубы, испарительные участки которых находятся в тепловом контакте с нагревательными приборами, а конденсационные участки расположены за шторами перед окнами помещений. Эта система отопления работает следующим образом. Горячая вода из подающего магистрального трубопровода через подающие стояки поступает в нагревательные приборы,где отдает часть своей теплоты воздуху помещений при его естественной конвекции относительно теплопередающей поверхности нагревательных приборов, при этом вода остывает и через обратные стояки возвращается в обратный магистральный трубопровод. Поддержание нормируемой температуры воздушной среды помещений осуществляется регулированием теплопроизводительности нагревательных приборов путем изменения расхода горячей воды через приборы при помощи вентилей. Кроме того, система отопления предотвращает образование конденсата на внутренних стеклах окон путем увеличения температуры воздуха в зоне окон выше температуры точки росы частью тепловой мощности нагревательных приборов, сообщаемой воздуху в зоне окон при помощи тепловых труб, испарительные участки которых находятся в тепловом контакте с теплоотдающей поверхностью нагревательных приборов, а конденсационные расположены в воздушной среде перед окнами. 68582010.12.30 К недостатку этой системы водяного отопления жилых помещений следует отнести ее узкие функциональные возможности. Узкие функциональные возможности системы отопления обусловлены тем, что, обеспечивая нормируемую температуру помещений и отсутствие конденсата на внутренних стеклах окон в отопительный период, она не обеспечивает нормируемую температуру помещений и отсутствие конденсата на внутренних стеклах окон в предотопительный и послеотопительный периоды года. Кроме того, наличие перед окнами конденсационных участков тепловых труб ухудшает дизайн помещений и обзор наружной среды. Задачей предлагаемой полезной модели системы водяного отопления жилых помещений является расширение ее функциональных возможностей. Поставленная задача решается тем, что система водяного отопления жилых помещений, содержащая основные нагревательные приборы, установленные в оборудованных основными теплоизоляционными плитами нишах наружных стен под подоконниками окон и подключенные входами и выходами соответственно через регулирующие вентили и подающие стояки и через обратные стояки соответственно к подающему и обратному магистральным трубопроводам, а также дополнительные нагревательные приборы, расположенные перед окнами, которые установлены и закреплены в прямоугольных проемах наружных стен, снабжена дополнительными термостойкими теплоизоляционными плитами, а дополнительные нагревательные приборы выполнены в виде электронагревательных пластин, при этом электронагревательные пластины через дополнительные термостойкие теплоизоляционные плиты прикреплены к подоконникам и вертикальным стоякам проемов в наружных стенах помещений. Для увеличения тепловой мощности, отдаваемой электронагревательными плитами,прикрепленными к вертикальным стенкам проемов, воздушной среде перед окнами, они оборудованы продольными ребрами. Сущность предлагаемой полезной модели системы водяного отопления жилых помещений поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена схема предлагаемой системы водяного отопления жилых помещений на фиг. 2 - конструкция наружной стены, разрез по - на фиг. 1 на фиг. 3 - электрическая схема системы автоматического управления работой электронагревательных пластин. Система водяного отопления жилых помещений содержит расположенные в подвале дома подающий 1 и обратный 2 магистральные трубопроводы подающие 3 и обратные 4 стояки, к которым через регулирующие вентили 5 присоединены основные нагревательные приборы 6 (радиаторы), расположенные в нишах 7, оборудованных окнами 8, подоконниками 9 и шторами 10, наружных стен 11. Для уменьшения потерь теплоты в нишах 7 расположены основные теплоизоляционные плиты 12, а для предотвращения конденсата на внутренних стеклах окон служат дополнительные нагревательные приборы, которые расположены перед окнами 8. Для расширения функциональных возможностей система снабжена дополнительными термостойкими теплоизоляционными плитами 13, а дополнительные нагревательные приборы выполнены в виде электронагревательных пластин 14, 15, 16, при этом электронагревательные пластины 14, 15, 16 через дополнительные термостойкие теплоизоляционные плиты 13 прикреплены к подоконникам 9, вертикальным стенкам 17, 18 проемов 19 в наружных стенах 11. Для увеличения тепловой мощности, отдаваемой электронагревательными пластинами 15, 16 воздушной среде перед окнами 8, они снабжены продольными ребрами (на фиг. 1, 2 не показаны). 68582010.12.30 Работа электронагревательных пластин 14, 15, 16 автоматизирована. Для этого система отопления дополнительно снабжена автоматическим выключателем 20 и трехпозиционным регулятором 21 температуры воздуха в зоне окон с датчиком 22 и контактами 23, 24. Заявляемая система водяного отопления жилых помещений в отопительный период работает следующим образом. Горячая вода из подающего магистрального трубопровода 1 через подающие стояки 3 и регулирующие вентили 5 поступает в нагревательные приборы 6, расположенные в нишах 7 наружных стен помещений. В нагревательных приборах 6 горячая вода отдает часть своей теплоты воздуху помещений при его естественной конвекции относительно теплопередающей поверхности нагревательных приборов 6, при этом вода остывает и охлажденная вода через обратные стояки 4 возвращается в обратный магистральный трубопровод 2. Регулирование теплопроизводительности нагревательных приборов 6 осуществляется изменением расхода горячей воды через приборы при помощи вентилей 5, при этом изменяется температура воздушной среды помещений, в которых расположены нагревательные приборы 6. При открытых шторах 10 температура воздушной среды в зоне окон 8 всегда меньше (на 24 С) температуры воздуха в центре помещений, но больше температуры точки росы, при которой начинается конденсация водяных паров, содержащихся в воздухе помещений. При закрытых шторах 10, размещении подолов штор на подоконниках 9 с целью увеличения теплоотдачи нагревательных приборов 6 при низких температурах наружного воздуха (-20 С и ниже) уменьшается поступление теплоты от нагревательных приборов 6 в зоны воздуха окон 8, что приводит к понижению температуры воздуха около окон 8. Если при этом температура воздуха около окон 8 становится меньше температуры точки росы, то на внутренних стеклах окон 8 начинается процесс конденсации водяных паров,содержащихся в воздухе помещений, при этом количество конденсата, который может при длительно стоящих низких температурах наружного воздуха превратиться в лед, зависит от относительной влажности воздушной среды помещений и глубины охлаждения воздуха, контактирующего с окнами 8. Для предотвращения выпадения конденсата на внутренних стеклах окон 8 вводят в работу электронагревательные пластины 14, 15, 16. Для этого при нормируемой температуре в помещениях 20 С регулятор 21, датчик 22 которого расположен около окна 8,настраивают на поддержание температуры воздушной среды в зоне окон 818 С и замыкают автоматический выключатель 20. При этом к электросети подключается регулятор 21 температуры, и если температура воздуха ниже 18 С, то регулятор замыкает контакт 23 и к электросети подключаются электронагревательные пластины 14, которые расположены на подоконниках окон 8. Электронагревательные пластины 14 будут подключены к электросети до тех пор, пока температура воздуха в зоне окон 8 не повысится до 18 С. Если при подключенных к электросети электронагревательных пластинах 14 температура воздуха понизится до 16 С, то регулятор 21 замкнет контакт 24, при этом к электросети подключаются электронагревательные пластины 15 и 16. Они будут подключены к электросети до тех пор,пока температура воздуха в зоне окна 8 не повысится до 17 С. С повышением температуры воздуха в зоне окна 8 регулятор 21 отключит сначала электронагревательные пластины 15, 16, а затем и 14. Так как регулятор 21 поддерживает температуру воздуха в зоне окна 18 С, то тем самым предотвращается выпадение конденсата на внутренних стеклах окон 8. В предотопительный и послеотопительный периоды года, когда не работает система водяного отопления, для повышения температуры в помещениях в холодные сутки замыкают автоматический выключатель 20 и вводят в работу систему автоматического управления работой электронагревательных пластин 14, 15, 16, при этом регулятор 21 температуры воздушной среды около окон 8 настраивают на поддержание температуры воздушной среды 20 С. В этом случае система автоматического управления, работаю 4 68582010.12.30 щая по вышеописанному принципу, не только предотвращает образование конденсата на внутренних стеклах окон 8, но и повышает температуру воздушной среды в жилых помещениях за счет тепловой мощности электронагревательных пластин 14, 15, 16. Таким образом, в процессе работы заявляемой системы водяного отопления жилых помещений происходит достижение поставленной цели расширение функциональных возможностей системы за счет выполнения дополнительных нагревательных приборов,расположенных перед окнами помещений, в виде электронагревательных пластин, что позволяет использовать тепловую энергию электронагревательных пластин не только для предотвращения образования конденсата на внутренних стеклах окон в отопительный период, но и для повышения температуры жилых помещений в предотопительный и послеотопительный периоды. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5