RS20220949A1 - Električni kotao radijator za grejanje stambenog i poslovnog prostora - Google Patents

Abstract

Električni kotao radijator za grejanje stambenog i poslovnog prostora spada u oblast opreme za grejanje kojom se smanjuje potrošnja električne energije, što je ostvareno tako da su u kućištu (2) smešteni panelni radijator (3), ekspanziona posuda (4) za kompenzaciju ekspanzije vode u sistemu, posuda (5) kotla, grejač (b), pumpa (7), sigurnosni ventil (9), mehanički manometar (10) kojim se vrši vizuelna kontrola pritiska i rada elektronske regulacione jedinice (8), ventil (11) automatske odzrake, drenažna PIP slavina (12) sa integralno izvedenim četvorokrakim razdelnikom (41), izvedeni tako da čine jedinstvenu grejnu celinu u kojoj je posuda (5) kotla deo grejnog sistema dizajniranog tako da predmetna naprava zauzima minimum prostora, odnosno da se lako uklapa u standardne veličine radijatora, pri čemu su T-razvodni nosači (20) izvedeni tako da pored toga što omogućavaju cirkulaciju grejnog fluida kroz cevovod (39) služe i za povezivanje elemenata kućišta (2) i povećanje konzistetnosti.

Description

ЕЛЕКТРИЧНИ КОТАО РАДИЈАТОР ЗА ГРЕЈАЊЕ

СТАМБЕНОГ И ПОСЛОВНОГ ПРОСТОРА

ОБЛАСТ ТЕХНИКЕ

Предмет проналаска уопштено посматрано спада у област опреме за грејање, a конкретно се односи на електрични котао радијатор за грејање стамбеног и пословног простора.

Према Међународној класификацији патената (MKP) Int.cl.2022 предмет проналаска je разврстан, односно класиран и означен основним класификационим симболом F24D 13/04 који означава системе електричног грејања неког флуида који користи измењивач топлоте у одвојеним елементима и секундарним класификационим симболима F24H 1/52 који се односи на грејаче воде са измењивачима топлоте за воду у домаћинствима и F24H 3/06 који означава грејаче воде са ваздухом одвојеним од грејног медијума.

TEXHИЧКИ ПРОБЛEM

Технички проблем<КОЈИ>се решава предметним проналаском састоји се у томе: како конструктивно решити направу за грејање стамбеног и пословног простора којом се повећава ефикасност коришћења електричне енергије, изведену тако да предњу страну кућишта чини панелни радијатор, док су посуда за воду са грејачима и цевима које омогућавају циркулацију грејног флуида као и други делови смештени унутар кућишта тако да чине јединствену грејну целину у којој је котао део грејног система, која се при том лако уклапа у стандардне величине радијатора и дизајнирана је тако да заузима минимум простора, при чему је компатибилна и омогућава повезивање са другим грејним телима увезаним у систем грејања објекта, а уз то је једноставна за монтажу, безбедна и лака за коришћење и одржавање.

CTAЊE TEXHИKE

Данас су добро познате различите конструкције електричних котлова за грејање стамбеног и пословног простора које су углавном изведене тако да садрже један или више електричних грејача који загревају воду у резервоару спојеном цевоводима са системом грејања у коме се поред предметног котла ради повећања капацитета грејања најчешће налазе и друга грејна тела. Циркулација загрејане воде се углавном врши циркулационом пумпом а део стандардне опреме подразумева и посуду за грејаче, сигурносни вентил, одзрачни вентил, термостат за регулацију температуре и показивач притиска. Разлике међу различитим типовима котлова су углавном дизајнерске природе тако да се углавном односе на естетски изглед кућишта које се прилагођава ентеријеру.

Највећи недостатак свих ових котлова је то што представљају део грејног система који не учествује у размени топлоте са грејаним простором, па су чак, углавном сви делови (посуда са грејачима, цевоводи и др.) обложени термоизолационим материјалом. Посебан проблем представља и то што овако изведени котлови заузимају знатно више простора, а облик котлова за грејање мањих стамбених простора је такав да се они углавном уграђују у помоћне просторије где се не виде или су уметнути у склоп кухињских елемената.

У британском патенту GB2175389 B објављеном 18. 1. 1989. приказан је проналазак под називом „Електрични апарат за загревање воде" који се састоји од главног котла у коме су смештени електрични грејни елементи и проточног котла који се селективно контролише помоћу управљачког кола са програматором помоћу кога се задају параметри грејања и који на кућишту са спољне стране има изведене прекидаче за укључење грејача и термостатске вентиле за спречавање прегрејавања грејне течности. Направа је изведена у шупљем кућишту које има решетку на дну и поклопцу тако да се конекција топлоте одвије природним струјањем ваздуха. Основни недостатак овог решења огледа се у томе што су грејне спирале смештене у средишту кућишта направе тако да његове бочне стране делују као термоизолатори што у значајној мери направу чини неефикасном са аспекта искоришћења топлоте. Може се приметити да овај електрични апарат за грејање нема компензациони суд, па се поставља питање безбедности његовог коришћења.

У америчком патенту US11137147 B2 објављеном 2021-10-05 приказан је „Варијабилни грејни радијатор" намењен за загревање већих простора. Према овом решењу предметни радијатор се може активирати или деактивирати селективно помоћу мобилног телефона или сличног уређаја, при чему се стање загрејаности течности у радијатору прати за време његовог режима рад на загревању. Уређај је изведен као проточна направа код које је грејни елемент уграђен на улазу флуида у радијатор. Иако се ради о признатом патенту може се констатовати да он ради као класичан радијатор који служи за допунско грејање, при чему је евидентно да је с оваквим уређајем не могуће постићи уштеде у потрошњи енергије којом се врши његово загревање.

У британском патенту GB2206685 А објављеном 11. 1. 1989. приказана је „Направа за електрично грејање воде затвореног круга" која се састоји од радијатора за топлу воду на чијим бочним странама и доњој хоризонталној страни се налазе три кућишта, при чему је тело направе затворено горњом плочом и доњом перфорираном плочом. У десном кућишту смештен грејни елемент који чини затворени круг са једним или више радијатора и пумпом смештеном у доњем хоризонталном кућишту, која се напаја електричним колом чије се загревање грејног елемента и пумпе регулише помоћу команди смештених на чеоној страни десног бочног кућишта. У левом кућишту смештен је експанзиони резервоар за пуњење који по потреби омогућава експанзију флуида приликом загревања и који за контролу и манипулацију има изведен отвор при врху бочне стране кућишта. Лево и десно кућиште су изведени демонтажно како би се омогућио приступ за одржавање направе. Ово решење, као и у претходном анализираном релевантном документу има грејни елемент смештен у тело направе који представља термоизолујући елемент због чега конекција топлоте није потпуна, па се поставља питање његове ефикасности и направе којом се штеди енергија за загревање.

У кинеској пријави патента WO2004048855 A1 објављеној 2004-06-10 у Америци заштићеној признатим патентном US7424887 B2 од 2008-09-16 приказан је радијатор панелног типа који садржи секцију за производњу паре која се састоји од дела за загревање воде и дела за размену топлоте у доњем делу, који је карактерисан тиме што је лева и десна уводна цев једним крајем спојена са елементом за стварање паре и радијатора помоћу кога се врши загревање околног простора. Ова направа је једноставна и садржи само основне елементе који омогућавају производњу водене паре која струји кроз радијатор и тако врши загревање простора али сасвим сигурно није безбедна за употребу и не омогућава било какве уштеде енергије за грејање.

Оно што је зачуђујуће, је то што је проналазач предметне направе констатовао да постоји изузетно мали број патентних пријава и патената из ове области тако да је и поред пажљивог прегледа патентне и непатентне документације није пронађено ниједно друго решење релевантно предметној пријави.

ИЗЛАГАЊЕ СУШТИНЕ ПРОНАЛАСКА

Суштина проналаска огледа се у томе што су делови који чине предметну направу: панелни радијатор, експанзиона посуда, посуда котла, грејачи, пумпа, електронска регулациона јединица, сигурносна опрема коју чине сигурносни вентил, механички манометар, аутоматска одзрака, пип славина сви смештени у кућиште направе тако да се по габариту уклапа у грејна тела стандардне величине широко коришћених панелних радијатора, чиме је постигнуто смањење габарита тако да не захтева додатни простор за котао, па је примењива за грејање, како већих тако и мањих стамбених и пословних простора.

Суштину проналаска представља и то што је електрични котао у направи изведен као део грејног система и са њим представља јединствено грејно тело које са радијатором учествује у размени топлоте са грејаним простором чиме се знатно повећава ефикасност грејања.

Суштину проналаска представља такође и то што се котао са осталим деловима грејног система (једним или више додатних радијатора), повезује коришћењем посебних Т-разводника који уједно представљају елементе носеће конструкције.

У односу на до сада позната техничка решења, предметни проналазак има више предности од којих се најзначајније наводе и то:

- контрола и безбедност рада електричног котла према проналаску одвија се визуелно и аутоматски,

- омогућено је једноставно спрезања више радијатора,

- једноставан је за монтирање и руковање и погодан за опремање мањих простора и

- оваквим начином израде котла постиже се уштеда у материјалу, што наравно има утицај на крајњу цену.

КРАТАК ОПИС СЛИКА НАЦРТА

У циљу лакшег разумевања проналаска, проналазач се само примера ради, позива на приложени нацрт пријаве и где:

- Слика 1, представља аксонометријски склопни изглед електричног котла радијатора за грејање стамбеног и пословног простора у погледу са чеоне стране;

- Слика 2, представља аксонометријски склопни изглед електричног котла радијатора за грејање стамбеног и пословног простора у погледу са задње стране;

- Слика 3, представља изглед растављеног електричног котла радијатора за грејање у аксонометрији;

- Слика 4, представља шематски приказ струјања флуида кроз предметну направу у погледу са задње стране;

- Слика 5, представља изглед задње плоче са носачем предметне направе; - Слика 6, представља шематски приказ склопа предметне направе у погледу одоздо са растављеним бочним поклопцима;

- Слика 7, представља изглед Т-разводника и носача конструкције предметне направе у аксонометрији;

- Слика 8, представља изглед Т-разводника у пресеку А-А;

- Слика 9, представља изглед Т-разводника у погледу са бока.

ДЕТАЉАН ОПИС ПРОНАЛАСКА

Како се то види из приложених нацрта направа 1 за грејање стамбеног и пословног простора састоји се из кућишта 2, панелног радијатора 3, експанзионе посуде 4, посуде 5 котла, грејача 6, пумпе 7, електронске регулационе јединице 8, сигурносних вентила 9, механичког манометра 10, вентила 11 аутоматске одзраке, ПИП славине 12, који су сви смештени у кућиште 2 тако да је направа малог габарита и подједнако погодна за уградњу у велике и мале просторе.

Кућиште 2 представља шупљи квадар од поцинкованог лима који је са задње стране затворен правоугаоном плочом 13, док му се са чеоне стране налази стандардни панелни радијатор 3, при чему је са бочних страна повезан поклопцима 14, са горње стране оивиченим хоризонталним испустима 15 испод којих су по средини позиционирани кружи отвори 16, док су им на другим крајевима, наспрамно изведени полукружни упусти 17. Кућиште 2 је са горње стране затворено решетком 18 тако што дужим бочним ивицама належе на горње ободе задње плоче 13 и горњу ивицу панелног радијатора 3, при чему су јој краћи бочни рубови поклопљени хоризонталним испустима 15 на поклопцима 14. Решетка 18 омогућава несметану конекцију топлоте пропуштањем загрејаног ваздуха, из панелног радијатора 3 и посуде 5 котла, цевовода 39, 40 и пумпе 7, када се налазе у режиму грејања. Кружни отвори 16 и полукружни уписти 17 служе као лежишта ваљкастих испуста 30 на Т-разводним носачима 20 којима је панелни радијатор 3 учвршћен за кућиште 2. На плочи 13 изведен је цилиндрични испуст 19 у који је уметнута пумпа 7, а по средини је позиционирано ојачање 43 у облику ћириличног слова „Х", а са задње стране су учвршћени носачи 21 изведени тако да их чини вертикални стуб 22 по дужини једнак дужини плоче 13 и бочни управни испусти 23, при чему су на плочи 13 изведени кружни отвори 24 сагласни отворима на сегментима 22 кроз које је завртњевима 25 задња плоча 13 учвршћена за Т-разводне носаче 20. На бочним испустима 23 носача 21 изведена су по два хоризонтално постављена кружна отвора 47 кроз које се завртњевима 48 учвршћују „U" држачи 26 помоћу којих се направа качењем поставља на зид.

Панелни радијатор 3 је облика квадра, стандардне израде са вертикалним ребрима 27 преко којих се врши размена топлоте, при чему су му на теменима најповољније заваривањем учвршћени Т-разводни носачи 20 изведени у облику четворокраких, крстасто интегрално повезаних цевастих сегмената 28, 29, 30, 31, при чему је у сегменту 28 уметнут чеп 32, кроз чије средиште је урезан навој помоћу кога је завртњем 25 учвршћена плоча 13, док је преко сегмента 29 на исти начин за панелни радијатор 3 учвршћен Т-разводни носач 20. Ободна ојачања 33 на сегменту 30 спречавају испадање бочних поклопаца 14. За сегмент 31, наспрамно оријентисан у односу на сегмент учвршћена је холендер спојница 34, уз напомену да се холендер спојнице 34 налазе само на доњим Т-разводним носачима 20. Оваквом конструкцијом Т-разводног носача 20 остварен је најједноставнији начин учвршћења кућишта 2 са панелним радијатором 3, при чему је помоћу пумпе 7 истовремено омогућен протока грејног флуида у целом грејном систему.

У унутрашњости кућишта 2 смештена је посуда 5 котла, изведена као шупљи квадар од челичног лима у који је растављиво уметнут грејач 6 преко сензора 35 температуре електрично повезаног са електронском регулационом јединицом 8 која је помоћу држача 46 учвршћеним за панелни радијатор 3. Доток воде у посуду 5 котла врши се једним делом кроз улазни навојни прикључак 36, а другим делом повратним водом 40. Циркулација грејног флуида кроз цевовод 39 остварује се пумпом 7 повезаном са четворокраким разделником 41 преко кога један део топле воде преко Тразводног носача 20 одлази у панелни радијатор 3, док други део из цевовода 39 одлази у систем за грејање преко излазног навојног прикључка 37. Безбедност рада направе 1 остварена је помоћу механичког манометра 10 за визуелну контролу притиска и електронском регулационом јединицом 8 на основу параметара добијених од сензора 35 температуре и сензора 38 притиска, вентилом 11 аутоматске одзраке и дренажном ПИП славином 12 интегрално изведеном са четворокраким разделником 41. При дну посуде 5 котла изведен је сигурносни вентил 9 којим је остварена механичка заштита од пораста притиска у посуди 5 котла која је за кућиште 2 је спојена завртњевима 25 учвршћеним у држаче 42, при чему се пуњење и пражњење врши преко ПИП славине 12.

Компензација експанзије воде у систему остварује се преко експанзионе посуде 4 вертикалним сегментом 44 изведеним управно на повратном воду 40. Учвршћење експанзионе посуде 4 за кућиште 2 остварено је помоћу обујмице 45.

НАЧИН ИНДУСТРИЈСКЕ ИЛИ ДРУГЕ ПРИМЕНЕ ПРОНАЛАСКА

Индустријски или други начин израде електричног котла радијатора за грејање стамбеног и пословног простора, према овом проналаску, апсолутно је могућ на основу радионичке документације коју стручњаци из предметне области лако могу да ураде према опису и нацрту проналаска. Производња предметне направе може се организовати и спровести у фабрикама за израду опреме за грејање или у добро опремљеним механичарским радионицама.

У складу са добрим резултатима огледних испитивања, спроведеним у различитим температурним условима установљено је да коришћење предметне направе недвосмислено има позитивне ефекте на уштеду потрошње електричне енергије и повећану ефективност уређаја. Такође је након уградње прототипова постало евидентно да се добија уштеда простора који је према свим до сада познатим решењима поред постојања панелног грејача, радијатора и др. било неопходно постојање засебног грејног котла што је неповољно и са аспекта уређења ентеријера.

Claims (2)

ПАТЕНТНИ ЗАХТЕВИ

1. Електрични котао радијатор за грејање стамбеног и пословног простора који се састоји кућишта (2), панелног радијатора (3), експанзионе посуде (4), посуде (5) котла, грејача (6), пумпа (7), електронске регулационе јединице (8), сигурносних вентила (9), механичког манометра (10), вентила (11) аутоматске одзраке, пип славине (12), назначена тиме, што је посуда (5) котла смештена у кућиште (2) облика шупљег квадра који је са задње стране затворен правоугаоном плочом (13), док му се са чеоне стране налази стандардни панелни радијатор (3), при чему је са бочних страна повезан поклопцима (14) изведеним тако да су са горње стране оивичени хоризонталним испустима (15) испод којих су изведени кружи отвори (16), док су им на другим крајевима изведени полукружни упусти (17), при чему је са горње стране кућиште (2) затворено је решетком (18) која дужим бочним ивицама належе на горње ободе задње плоче (13) и панелног радијатора (3), при чему су јој краће бочне ивице поклопљене хоризонталним испустима (15) на поклопцима (14), и тиме што кружни отвори (16) и полукружни упусти (17) служе за пролаз ваљкастих испуста (30) на Т-разводним носачима (20) помоћу којих се панелни радијатор (3) учвршћује за кућиште (2), и тиме што је на плочи (13) изведен цилиндрични испуст (19) у који је уметнута пумпа (7), а по средини је позиционирано ојачање (43) у облику ћириличног слова „Х", док су на плочу (13) са задње стране учвршћени носачи (21) изведени тако да их чини вертикални стуб (22) по дужини једнак бочним странама плоче (13) на којој су изведени кружни отвори (24) сагласни отворима на стубу (22) кроз које се завртњевима (25) задња плоча (13) учвршћује за Т-разводне носаче (20), док су на испустима (23) носача (21) изведена по два хоризонтално постављена кружна отвора (47) кроз које се завртњевима (48) учвршћују „U" држачи (26), при чему се пуњење и пражњење врши преко ПИП славине (12), и тиме што је експанзиона посуда (4) преко вертикалног сегмента (44) повезана на повратни вод (40) и за кућиште (2) учвршћена помоћу обујмице (45).

2. Електрични котао радијатор за грејање стамбеног и пословног простора, према захтеву 1, назначен тиме, што су Т-разводни носачи (20) изведени тако да их чини четворокрако тело сачињено од крстасто интегрално изведених цевастих сегмената (28), (29), (30), (31), при чему је у сегмент (28) уметнут чеп (32) са кроз средиште урезаним навојем помоћу кога се завртњем (25) учвршћује плоча (13), док је преко сегмента (29) Т-разводни носач (20) учвршћен најповољније заваривањем за панелни радијатор (3), и тиме што се на сегменту (30) налази слободно ојачање (33) које спречава испадање бочних поклопаца (14), а на сегменту (31) је учвршћена холендер спојница (34).