RU47156U1 - ELECTRIC HEATER - Google Patents

Abstract

Полезная модель направлена на обеспечение возможности обогрева больших поверхностей. Указанный результат достигается тем, что электронагреватель содержит токоподводы и резистивный элемент в виде параллельно размещенных лент из металлической фольги с сопротивлением 0,10-1,00 ом/мм²•м, а так же тем, что в электронагревателе ленты выполнены с соотношением размеров: Д/Н=800-7500 где Д - ширина ленты, м; Н - толщина ленты, м.The utility model aims to provide the possibility of heating large surfaces. The indicated result is achieved by the fact that the electric heater contains current leads and a resistive element in the form of parallel placed metal foil tapes with a resistance of 0.10-1.00 ohm / mm ² • m, as well as by the fact that the electric tape has the following dimensions in the electric heater: D / N = 800-7500 where D is the width of the tape, m; N - tape thickness, m

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к электронагревательным устройствам может быть использовано при устройстве электрообогреваемых полов в жилых и производственных помещениях, в животноводческих фермах, в капитальных теплицах для подогрева грунта при выращивании ранних овощей, а так же открытых площадей, футбольных полей и газонов.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to electric heating devices that can be used when installing electric heated floors in residential and industrial premises, in livestock farms, in capital greenhouses for heating the soil when growing early vegetables, as well as open areas, football fields and lawns.

Известен теплый пол с нагревательным элементом в виде электрического кабеля или проводящей пленки. Нагревательный элемент находится внутри бетонной плиты, которая уложена на теплоизолирующий слой посредством опор, при этом образуются каналы для циркуляции воздуха. Теплоизолирующий слой уложен на основание (заявка Франции N 2706511, кл. Е 04 F 15/18, Е 04 В 5/48).Known underfloor heating element in the form of an electric cable or conductive film. The heating element is located inside a concrete slab, which is laid on a heat-insulating layer by means of supports, while channels for air circulation are formed. The heat-insulating layer is laid on the base (French application N 2706511, CL E 04 F 15/18, E 04 B 5/48).

Известен сверхплоский нагревательный элемент, который может быть применен для устройства обогреваемого пола. Нагревательный элемент устанавливается под паркет, синтетическое покрытие и т.п. Основу нагревательного элемента составляет ткань с углеродной и стеклянной нитью по основе и утку, расстояние между углеродными нитями 7 мм (заявка Франции, N 2681753, Н 05 В 3/36, F 24 D 13/02).An ultra-flat heating element is known which can be used to construct a heated floor. The heating element is installed under the parquet, synthetic coating, etc. The basis of the heating element is fabric with carbon and glass filaments on the base and weft, the distance between the carbon filaments is 7 mm (French application, N 2681753, H 05 B 3/36, F 24 D 13/02).

Известные конструкции полов с электроподогревом не позволяют полностью решить проблемы безопасной эксплуатации полов, долговечности и надежности.Known designs of floors with electric heating do not completely solve the problems of safe operation of floors, durability and reliability.

Например, при кабельной системе напряжение питания в абсолютном большинстве случаев составляет 220 В, и в случае выхода из строя кабеля на поверхности пола может возникнуть потенциал, опасный для человека. Кроме того, в нагревательном кабеле применяется металлический проводник малого сечения, и для обеспечения заданного теплового режима пола температура на поверхности проводника должна быть достаточно высокой, до 100°С, но при такой температуре начинается интенсивный процесс термической деструкции полимерной электроизоляции кабеля, что приводит к снижению надежности кабеля и, следовательно, к уменьшению срока службы (долговечности). Применение в качестве нагревательного элемента электропроводящих пленок характеризуется теми же отрицательными элементами, что и при кабельной системе.For example, with a cable system, the supply voltage in the vast majority of cases is 220 V, and in the event of a cable failure on the floor surface, a potential that is dangerous to humans may arise. In addition, a metal conductor of small cross section is used in the heating cable, and to ensure a given thermal regime of the floor, the temperature on the surface of the conductor should be quite high, up to 100 ° C, but at this temperature an intensive process of thermal degradation of the polymer electrical insulation of the cable begins, which leads to a decrease cable reliability and, consequently, to reduce the service life (durability). The use of electrically conductive films as a heating element is characterized by the same negative elements as with a cable system.

Наиболее близким к заявляемому является известный низкотемпературный электронагреватель для обогрева воздуха в помещении, который содержит корпус, резистивный электронагревательный элемент, выполненный в виде теплоизлучающего экрана (патент РФ 2045821). Резистивный электронагревательный элемент выполнен из материала с удельным электрическим сопротивлением P<0,3 10^-6 Ом м, например в виде ленты из алюминиевой фольги, и представляет собой экран с площадью теплоизлучающей поверхности 0,3-3:0 м² на 1 кВт потребляемой мощности, обеспечивающей рабочий температурный режим теплоизлучения в пределах 40°С<t<160°С.Closest to the claimed is a known low-temperature electric heater for heating air in a room, which contains a housing, a resistive electric heating element made in the form of a heat-emitting screen (RF patent 2045821). The resistive electric heating element is made of a material with a specific electrical resistance P <0.3 10 ^-6 Ohm m, for example, in the form of an aluminum foil tape, and is a screen with a heat-emitting surface area of 0.3-3: 0 m ² per 1 kW consumed power providing the operating temperature regime of heat radiation in the range of 40 ° C <t <160 ° C.

Недостатком известного электронагревателя является использование высокого (220В) напряжения и ограниченность области применения - только нагрев воздуха в помещении, что обусловлено его конструкцией.A disadvantage of the known electric heater is the use of high (220V) voltage and the limited scope of application - only heating the air in the room, due to its design.

Заявляемый в качестве полезной модели электронагреватель направлен на обеспечение возможности обогрева больших поверхностей.Declared as a utility model, an electric heater is aimed at providing the possibility of heating large surfaces.

Указанный результат достигается тем, что электронагреватель содержит токоподводы и резистивный элемент в виде параллельно размещенных лент из металлической фольги с сопротивлением 0,10-1,00 ом/мм²•м.The indicated result is achieved in that the electric heater contains current leads and a resistive element in the form of parallel placed metal foil tapes with a resistance of 0.10-1.00 ohm / mm ² • m.

Указанный результат достигается так же тем, что в электронагревателе ленты выполнены с соотношением размеров:The indicated result is also achieved by the fact that in the electric heater the tapes are made with the aspect ratio:

Д/Н=800-7500D / N = 800-7500

где Д - ширина ленты, м;where D is the width of the tape, m;

Н - толщина ленты, м.H - tape thickness, m

Указанный результат достигается так же тем, что одна из поверхностей лент снабжена теплоизолирующим слоем.The specified result is also achieved by the fact that one of the surfaces of the tapes is provided with a heat insulating layer.

Выполнение резистивного элемента в виде параллельно размещенных лент из металлической фольги с сопротивлением 0,10-1,00 ом/мм²•м позволяет выполнять отдельные фрагменты резистивного элемента (ленты) большой длины с обеспечением требуемого удельного тепловыделения. Этим самым достигается возможность обогрева больших площадей. Кроме того, обеспечивается возможность, в зависимости от решаемой задачи, использовать источники питания различного напряжения (от 6 до 380В). Выбор величины удельного сопротивления обусловлен следующим. Если его величина будет меньше, чем 0,10 The implementation of the resistive element in the form of parallel placed tapes of metal foil with a resistance of 0.10-1.00 ohm / mm ² • m allows you to perform individual fragments of the resistive element (tape) of large lengths with the required specific heat. Thereby, the possibility of heating large areas is achieved. In addition, it is possible, depending on the problem to be solved, to use power supplies of various voltages (from 6 to 380V). The choice of resistivity is due to the following. If its value is less than 0.10

ом/мм²•м, то возможен нежелательные перегрев резистивного элемента даже при использовании низкого питающего напряжения. Если его величина будет больше, чем 1,00 ом/мм2•м, то будет мала выделяемая удельная мощность, а значит и неэффективный или недостаточный обогрев обслуживаемой поверхности.ohm / mm ² • m, undesirable overheating of the resistive element is possible even when using a low supply voltage. If its value is more than 1.00 ohm / mm2 • m, then the allocated specific power will be small, and hence inefficient or insufficient heating of the surface to be serviced.

Оговариваемое соотношение размеров ленты, из которой изготавливается резистивный элемент выбирается из условия обеспечения требуемой удельной мощности и одновременного снижения вредного влияния электромагнитной индукции, возникающей при прохождении тока по параллельным проводникам.The negotiated ratio of the sizes of the tape from which the resistive element is made is selected from the condition of ensuring the required specific power and at the same time reducing the harmful effect of electromagnetic induction that occurs when current flows through parallel conductors.

В частных случаях реализации, для избежания потерь тепла, целесообразно одну из поверхностей лент, снабжать теплоизолирующим слоем. При этом, в зависимости от решаемой задач, этим слоем покрывается либо верхняя либо нижняя поверхность лент. Например, если нужно обеспечит обогрев тротуаров, грунта в теплицах или футбольного поля, то теплоизолирующий слой наносится на нижнюю поверхность лент. А если необходимо предотвратить промерзания грунта под промышленными морозильными камерами, то теплоизолирующий слой наносится на верхнюю поверхность лент. При этом холод в камерах будет сохранен, а грунт под ними не промерзнет.In special cases of implementation, in order to avoid heat loss, it is advisable to provide one of the surfaces of the tapes with a heat-insulating layer. In this case, depending on the tasks to be solved, either the upper or lower surface of the tapes is coated with this layer. For example, if you need to provide heating for sidewalks, soil in greenhouses or a football field, then a heat-insulating layer is applied to the lower surface of the tapes. And if it is necessary to prevent freezing of the soil under industrial freezers, then a heat-insulating layer is applied to the upper surface of the tapes. In this case, the cold in the chambers will be preserved, and the soil under them will not freeze.

Сущность заявляемого электронагревателя поясняется примером его реализации и чертежом. На чертеже схематично показан общий вид нагревателя с поперечным сечением.The essence of the inventive electric heater is illustrated by an example of its implementation and drawing. The drawing schematically shows a General view of the heater with a cross section.

В самом общем виде электронагреватель содержит резистивный элемент в виде параллельно размещенных лент 1 из металлической фольги и токоподводы 2, соединенные с источником напряжения 3. В качестве материала лент может быть использована фольга из нержавеющей стали или титана или сплавов на его основе. Ленты изготавливаются толщиной 40-100 микрон и шириной от 40 до 500 мм при соблюдении соотношений, оговоренных в п.2 формулы полезной модели. В частных случаях реализации, одна из поверхностей лент покрывается теплоизолирующим слоем (на чертеже не показано). В других случаях ленты могут быть уложены на теплоизолирующий слой. В качестве теплоизолятора может быть выбран любой материал из числа известных, обладающих и электроизоляционными свойствами.In its most general form, the electric heater contains a resistive element in the form of parallel placed metal foil tapes 1 and current leads 2 connected to a voltage source 3. Stainless steel or titanium foil or alloys based on it can be used as the material of the tapes. Tapes are made with a thickness of 40-100 microns and a width of 40 to 500 mm, subject to the ratios specified in paragraph 2 of the utility model formula. In special cases of implementation, one of the surfaces of the tapes is covered with a heat-insulating layer (not shown in the drawing). In other cases, the tape can be laid on a heat insulating layer. As a heat insulator, any material among the known, possessing electrical insulating properties can be selected.

Пример 1. Для обогрева грунта в теплице площадью 30×70 м был изготовлен электронагреватель из фольги из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.Ленты были выполнены длиной 65 м, шириной 0.4 м и толщиной 60 микрон. Сторона Example 1. To heat the soil in a greenhouse with an area of 30 × 70 m, a 12Kh18N10T stainless steel foil electric heater was made. The tapes were made 65 m long, 0.4 m wide and 60 microns thick. Side

лент, обращенная вниз была покрыта слоем вспененного полиуретана толщиной 12 мм. Электронагреватель был подключен к источнику напряжения 55 В.The downward facing tape was coated with a 12 mm thick polyurethane foam layer. The electric heater was connected to a voltage source of 55 V.

Работа электронагревателя не описывается, поскольку он не содержит движущихся узлов и деталей и используется в статическом состоянииThe operation of the electric heater is not described, since it does not contain moving units and parts and is used in a static state

Claims (3)

1. Электронагреватель, содержащий токоподводы и резистивный элемент в виде параллельно размещенных лент из металлической фольги с удельным сопротивлением 0,10-1,00 Ом·мм²/м.1. An electric heater containing current leads and a resistive element in the form of parallel placed metal foil tapes with a specific resistance of 0.10-1.00 Ohm · mm ² / m. 2. Электронагреватель по п.1, отличающийся тем, что ленты выполнены с соотношением размеров2. The electric heater according to claim 1, characterized in that the tape is made with a ratio of sizes Д/Н=800-7500,D / N = 800-7500, где Д - ширина ленты, м;where D is the width of the tape, m; Н - толщина ленты, м.H - tape thickness, m 3. Электронагреватель по п.1, отличающийся тем, что одна из поверхностей лент снабжена теплоизолирующим слоем.

3. The electric heater according to claim 1, characterized in that one of the surfaces of the tapes is provided with a heat insulating layer.