СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ПЛАСТИКОВОЙ ПАНЕЛИ С ЦЕЛЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ ДЛЯ ОБОГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ Российский патент 2018 года по МПК F24D3/12 

Настоящее изобретение относится к системам отопления и кондиционирования зданий, использующих лучистый механизм теплообмена для поддержания комфортного уровня температур. Особенностью предлагаемой конструкции является возможность получения больших удельных мощностей систем лучистого кондиционирования, без угрозы образования конденсата в режиме охлаждения или возникновения подпотолочных зон с перегретым воздухом, в режиме отопления. Теплоизлучающая панель предназначена для обогрева, и/или охлаждения, и/или вентиляции, выполнена в виде сандвич панели, состоящей из теплообменника и установленной над ним, с обязательным образованием газонаполненного слоя, мембране прозрачной в ИК-диапазоне. Панели предназначены для монтажа на стенах и потолке 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 представляет 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 отличие от заявленного решения, рабочая поверхность аналога имеет принципиально неровную геометрию, что не позволяет использовать ее для отделки помещений в качестве самостоятельного отделочного материала.

Наиболее близким аналогом является патент RU 2431084 (опубл. 10.10.2011) на 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.

Решение принято за прототип.

Недостатком прототипа является выпадение конденсата из водяных паров воздуха помещения в режиме охлаждения и создание припотолочных зон с высокой температурой воздуха в режиме обогрева.

Задачей изобретения является создание высокоэффективных и многофункциональных элементов систем кондиционирования и вентиляции зданий, использующих жидкие теплоносители и энергоэффективный механизм лучистого теплообмена за счет использования пластиковых теплоизлучающих панелей, имеющих прозрачный для излучения теплоизолирующий газовый слой, позволяющий исключить выпадения конденсата из водяных паров воздуха кондиционируемого помещения.

Технический результат: на основе многослойной структуры обеспечивается функционирование панели как системы отопления и охлаждения; достигается увеличение удельной мощности систем лучистого кондиционирования; существенно сокращается влияние «теплового затенения» отдельных зон помещения предметами мебели и конструктивными элементами зданий; в режиме охлаждения исключается выпадение конденсата из водяных паров воздуха кондиционируемого помещения.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ формирования пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений, характеризующийся установкой над теплообменной излучающей поверхностью теплоизолирующего газового слоя, отличающийся тем, что теплоизолирующий газовый слой ограничивают с одной стороны поверхностью теплообменника, а с другой прозрачной в ИК-диапазоне пластиковой мембраной, которую устанавливают над теплообменником посредством дистанцирующих элементов, создающих герметичную полость между теплообменником и мембраной, посредством крепления дистанцирующих элементов к мембране и теплообменнику. Кроме того, с целью увеличения теплоизолирующих свойств газового слоя он может быть выполнен многослойным как с помощью непосредственного закрепления нескольких слоев мембран непосредственно на теплообменнике, так и при использовании съемных многокамерных рамок.

Кроме того, с целью упрощения производства, мембрану дистанцируют от теплообменника посредством создания герметичной газовой полости с избыточным давлением, посредством герметичного закрепления мембраны по периметру на самом теплообменнике.

Кроме того, мембрану выполняют в виде самонесущей многослойной структуры, состоящей из двух и более отдельных полостей, которые заполняют газовой средой. Кроме того, теплоизолирующий газовый слой образуют за счет установки натягиваемой мембраны на площади всего потолка помещения или его части, после монтажа всех теплообменных панелей, использующихся для кондиционирования данного помещения или его зоны.

Кроме того, теплообменник, и/или мембрану, и/или наружную теплоизоляцию выполняют из гибких материалов, позволяющих скручивать конструкцию в рулон, при этом штуцеры для подвода и отвода теплоносителя выполняются с одной стороны и остаются снаружи после скручивания.

Кроме того, мембрану выполняют проницаемой (перфорированная пленка, сетка, ткань), а камеру, образующуюся между теплообменником и мембраной, используют для подачи приточного или рециркуляционного воздуха в кондиционируемое помещение с целью решения задачи общеобменной вентиляции и/или повышения удельной мощности обогрева/охлаждения системы.

Кроме того, используют комбинацию внешней проницаемой мембраны (перфорированная пленка, сетка, ткань) и одного или более слоев, состоящих из непроницаемых мембран и дистанцирующих элементов, а также элементов, разбивающих отдельные зоны воздушных слоев на всех слоях, с организацией направленных течений воздушных потоков для нужд, приточной и вытяжной вентиляции, и/или выполнения функции рекуперации воздуха.

Кроме того, в материал прозрачной мембраны вставляют токопроводящие нити, посредством которых обеспечивают зональный обогрев как самой мембраны, так и находящейся под ней части кондиционируемого помещения. Кроме того, газовый теплоизолирующий слой создают с двух и более сторон теплообменника за счет мембран, устанавливаемых с требуемого количества сторон. Кроме того, панели располагают под углом к потолку в виде параллельных или пересекающихся полос.

Кроме того, теплоизлучающие панели могут объединять несколько ячеек. Кроме того, дополнительно создают систему защиты гидравлического контура панелей от протечек посредством создания разреяжения в гидравлическом контуре за счет принудительной откачки теплоносителя при снижении давления в контуре или какой-либо панели отдельно, с учетом поправки на изменение температуры теплоносителя. Для достижения указанных целей предлагается использовать сотовые пластиковые теплообменные панели, выполненные из экструдированных пластиковых материалов, над теплоизлучающими поверхностями которых создают теплоизолирующий газовый слой, удерживаемый прозрачной в ИК-диапазоне мембраной, выполненной из непроницаемых пленок или проницаемых сеток и тканей.

С целью упрощения транспортировки, монтажа и последующего обслуживания мембрану закрепляют на отдельной, съемной или несъемной рамке.

Для повышения теплоизолирующих свойств газовый слой выполняют многослойным посредством использования нескольких мембран и нескольких рамок, благодаря чему появляется возможность использовать теплоносители с экстремально низкими температурами, которые позволяют получать чрезвычайно мощные удельные тепловые потоки.

Панели изготавливают из «пузырчатых» или «гофрированных» пленок или из прозрачных в ИК-диапазоне материалов, состоящих из множества отдельных полостей, заполненных газовой средой с небольшим избыточным давлением, что позволяет существенно упростить изготовление теплоизлучающих панелей.

С целью существенного расширения декоративных возможностей теплоизлучающих панелей возможно использование натягиваемых на всей поверхности потолка или его части, над установленными под ними системами теплоизлучающих панелей, мембран из пленок, сеток или тканей подобно широко распространенным сейчас системам «натяжных потолков». Существенным облегчением в процессе транспортировки и монтажа является использование длинных полос из теплоизлучающих панелей, состоящих из гибких материалов, скрученных в рулоны. Использование теплоизлучающих панелей, совпадающих с размерами стандартных ячеек подвесных потолков типа «Армстронг», существенно упростит процесс монтажа для реконструируемых торгово-офисных объектов, где подобные потолки имеют большое распространение. Использование теплоизлучающих панелей, установленных под углом к поверхности потолка, позволит упростить обслуживание и монтаж смежных инженерных систем зданий, а также позволит увеличить удельную мощность систем лучистого кондиционирования за счет увеличения активной площади излучателей и позволяет существенно сократить влияние «теплового затенения» отдельных зон помещения предметами мебели и конструктивными элементами зданий. Использование электрообогреваемых мембран позволит использовать данные системы в режиме отопления при отключении основного источника тепла на объекте, а также позволит увеличить удельную мощность для отдельных зон и/или помещений. Защита от протечек систем кондиционирования и отопления, использующей теплоизлучающие теплообменники, предлагается выполнить на основе интеллектуальной системы датчиков давления с постоянной коррекцией на температуру теплоносителя, которая при обнаружении нерасчетного снижения давления включит насосы, которые начнут откачку теплоносителя, создавая разрежение во всех элементах гидравлической системы, при этом через все поврежденные участки начнет поступать атмосферный воздух, что будет препятствовать течи теплоносителя в кондиционируемые помещения.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 изображена конструкция теплоизлучающей панели с однослойным газовым теплоизолирующим слоем.

На Фиг. 2 изображена конструкция теплоизлучающей панели с чулковой термоусаживаемой мембраной.

На Фиг. 3 изображена конструкция теплоизлучающей панели с мембраной ,зафиксированной на отдельной рамке.

На Фиг. 4. изображена конструкция теплоизлучающей панели с многослойной (2-х слойной) мембраной зафиксированной на отдельной рамке.

На Фиг. 5 изображена конструкция теплоизлучающей панели с 2-х слойной чулковой термоусаживаемой мембраной, зафиксированной на отдельной рамке.

На Фиг. 6 изображена конструкция теплоизлучающей панели с мембраной, дистанцирующейся от теплообменника посредством избыточного давления в газовом теплоизолирующем слое.

На Фиг. 7 и Фиг. 8 изображена конструкция теплоизлучающей панели с самонесущей мембраной.

На Фиг. 9 изображена система лучистого кондиционирования, построенная на основе группы теплообменных панелей общей прозрачной в ИК-диапазоне мембране.

На Фиг. 10 изображена конструкция рулонной теплоизлучающей теплообменной панели.

На Фиг. 11 изображена конструкция теплоизлучающей панели с проницаемой наружной мембраной.

На Фиг. 12 изображена конструкция теплоизлучающей панели с проницаемой наружной мембраной несколькими внутренними частично проницаемыми мембранами.

На Фиг. 13 изображена конструкция теплоизлучающей панели с обогреваемой мембраной.

На Фиг. 14 изображена конструкция теплоизлучающей панели с несколькими излучающими сторонами.

На Фиг. 15 изображена система лучистого кондиционирования построенная на основе группы теплообменных панелей 3 распложенных под некоторым углом к потолочному перекрытию.

На Фиг. 16 изображена система лучистого кондиционирования, построенная на основе группы теплообменных панелей, образующих пересекающиеся ряды из отдельных панелей, установленных под углом к потолочному перекрытию.

На Фиг. 17 изображена система лучистого кондиционирования построенная на основе группы теплоизлучающих теплообменных панелей 2, установленных вместо ячеек подвесного потолка.

На Фиг. 18 изображена функциональная схема системы защиты от протекания для теплообменных панелей.

На Фиг. 19 - Фиг. 23 показаны различные варианты исполнения панелей с разным количеством слоев, с различной структурой и перегородок, формирующих газонаполненные крайние каналы, а также с различными внешними формами.

Осуществление изобретения

Способ формирования теплоизлучающей панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений, характеризующейся созданием газовой полости между теплоизлучающей поверхностью панели и воздушной средой самого помещения путем установки над излучающей поверхностью прозрачной в ИК-диапазоне мембраной посредством крепления дистанцирующих элементов к мембране, и, таким образом, формируемая полость является герметичной; в случае использования сплошной мембраны типа пленки либо полугерметичной в случае использования мембраны типа сетки или ткани в обоих случаях основная функция мембраны - препятствие свободному движению газа в полости между теплоизолирующей поверхностью и мембраной. Покажем различные варианты осуществления заявленного способа.

Пример 1

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели с однослойным газовым теплоизолирующим слоем (см. Фиг. 1). Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующих элементов 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Наружная (нерабочая, обращенная к перекрытию) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 2

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели с чулковой термоусаживаемой мембраной (см. Фиг. 2). Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующих элементов 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1, выполненной в виде чулка, из термоусаживаемого пластика, охватывающего всю конструкцию панели. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6, фиксируемым мембраной 1.

Пример 3

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 3) с мембраной, зафиксированной на отдельной рамке. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 9, дистанцирующей рамкой 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Закрепление дистанцирующей рамки 2 осуществляется посредством слоя 8, выполняющего функции герметизации газового слоя и фиксации рамки. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 9 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 4

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 4) с многослойной (2-слойной) мембраной, зафиксированной на отдельной рамке. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Нижний газовый теплоизолирующий слой образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 9, дистанцирующей рамкой 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 10. Верхний газовый слой 3 образуется нижней 10 и верхней 1 мембранами и верхней рамкой 11. Закрепление дистанцирующей рамки 2 осуществляется посредством слоя 3, выполняющего функции герметизации газового слоя 3 и фиксации рамки 2. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 9 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 5

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 5) с 2-слойной чулковой термоусаживаемой мембраной, зафиксированной на отдельной рамке. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть п теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Нижний газовый теплоизолирующий слой 13 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующей рамкой 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Верхний газовый слой 3 образуется нижней чулковой термоусаживаемой мембраной 1, охватывающей верхнюю рамку 14. Закрепление дистанцирующей рамки 2 осуществляется посредством слоя 8, выполняющего функции герметизации газового слоя 13 и фиксации рамки. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 6

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 6) с мембраной, дистанцирующейся от теплообменника посредством избыточного давления в газовом теплоизолирующем слое. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1 за счет создания в ней небольшого избыточного давления, надувающего мембрану 1. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 7

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 7, Фиг. 8) с самонесущей мембраной. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны, располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Самонесущая мембрана 1 образована несколькими слоями прозрачной в ИК-диапазоне пленки, спаянными между собой определенным образом, в результате чего между отдельными слоями образуются упорядоченные газонаполненные полости, например, в виде пузырьков (пузырьковая пленка) фиг. 7 или отдельных гофр. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 8

Способ может быть реализован на основе (см. Фиг. 9) системы лучистого кондиционирования, построенной на основе группы теплообменных панелей 16 общей прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 18. Отдельные теплоизлучающие панели объединяются в единую гидравлическую систему посредством трубопроводов 17. Каждая панель закрепляется посредством подвесов на потолочном перекрытии 15. После монтажа подвесных теплообменных панелей 16 и подключения их в единую гидравлическую систему на некотором расстоянии от них натягивается прозрачная мембрана 18, при этом слой между мембраной и панелями выполняет функцию теплоизолятора, а мембрана выполняет еще и декоративную функцию, выступая в роли финишной отделки потолка.

Пример 9

Способ может быть реализован на основе конструкции рулонной теплоизлучающей панели (см. Фиг. 10). Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 19 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагается коллекторный узел, посредством которого жидкостный теплоноситель собирается в несколько ячеек и, двигаясь в противоположном направлении, попадает в штуцер 7 и покидает теплообменник 5. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующих элементов 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 10

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 11) с проницаемой наружной мембраной. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый (воздушный) теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующих элементов 2 и прозрачной в ИК-диапазоне проницаемой для воздуха мембраной 1. Приточный воздух поступает в газовый слой 3 посредством патрубка 21, а далее равномерно через всю поверхность проницаемой мембраны 1 попадает в обслуживаемое помещение. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 11

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 12) с проницаемой наружной мембраной, несколькими внутренними частично проницаемыми мембранами. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 24, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый (воздушный) теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующих элементов 2 и прозрачной в ИК-диапазоне частично проницаемой для воздуха мембраной 22. Приточный воздух поступает в газовый слой 3 посредством патрубка 19, а далее он двигается вдоль теплообменника и разделительных мембран 22, с другой стороны мембран двигается вытяжной воздух, причем направление движения у приточного и вытяжного встречное (встречно-перекрестное). Для организации потоков приточного и вытяжного воздуха используются местные газопроницаемые зоны на мембранах 22 и перегородки 23, а также патрубки приточного 19 и вытяжного 25 воздуха. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 12

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 13) с обогреваемой мембраной. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 5, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам, за исключением заглушенных газонаполненных крайних каналов 4, выполняющих роль боковой теплоизоляции. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 5, дистанцирующих элементов 2 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Обогрев мембраны 1 осуществляется посредством электропроводящих нитей 26. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 5 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 13

Способ может быть реализован на основе конструкции теплоизлучающей панели (см. Фиг. 14) с несколькими излучающими сторонами. Жидкий теплоноситель с помощью штуцера 7 поступает в коллекторную часть теплообменника 27, где происходит распределение теплоносителя по отдельным каналам. С противоположной стороны располагаются идентичный коллекторный узел и штуцер, посредством которого жидкостный теплоноситель покидает теплообменник. Газовый теплоизолирующий слой 3 образуется теплоизлучающей поверхностью теплообменника 27 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Наружная (нерабочая) поверхность теплообменника 27 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 14

Способ может быть реализован на основе (см. Фиг. 15) системы лучистого кондиционирования, построенной на основе группы теплообменных панелей 3, расположенных под некоторым углом к потолочному перекрытию. Каждая панель закрепляется посредством подвесов на потолочном перекрытии 15. Все панели подключаются посредством штуцеров 7 в единую гидравлическую систему. Газовый теплоизолирующий слой 3 создается с 3-х сторон поверхностью теплообменника 27 и прозрачной в ИК-диапазоне мембраной 1. Нерабочая (обращенная к потолочному перекрытию) поверхность теплообменника 27 защищается слоем теплоизоляции 6.

Пример 15

Способ может быть реализован на основе (см. Фиг. 16) системы лучистого кондиционирования, построенной с использованием группы теплообменных панелей, образующих пересекающиеся ряды из отдельных панелей, установленных под углом к потолочному перекрытию.

Пример 16

Способ может быть реализован на основе (см. Фиг. 17) системы лучистого кондиционирования, построенной на основе группы теплоизлучающих панелей 16, установленных вместо ячеек подвесного потолка, типа «Армстронг». Каждая панель закрепляется посредством Т-образных профилей и подвесов 28 на потолочном перекрытии 15. Все панели подключаются посредством штуцеров и трубопроводов 17 в единую гидравлическую систему.

Пример 17

Способ может быть реализован на основе (см. Фиг. 18) системы защиты от протекания для теплообменных панелей. Теплоноситель циркулирует в замкнутой гидравлической системе, состоящей из теплообменных панелей 16, отсечных клапанов 35, промежуточных теплообменников 29 (горячего и холодного), расширительного бака 34 и циркуляционного насоса 30. Система дополняется НО клапаном 32 и Н3 клапанами 31 и 33. В качестве датчиков используются аналоговые датчики температуры и давления. При заполнении системы фиксируются температура и давление в контуре. В процессе работы системы давление и температура теплоносителя жестко связаны друг с другом, при образовании течи давление будет опускаться ниже расчетного, и система автоматики (на схеме не показана) будет выдать сигнал на срабатывание клапанов 31, 32 и 33. В результате циркуляционный насос начнет откачивать теплоноситель из системы, что очень быстро приведет к снижению давления в ней ниже атмосферного. Воздух из атмосферы начнет засасываться через любую неплотность в контуре или поврежденную зону панели, что будет препятствовать неконтролируемому вытеканию теплоносителя. Из примеров на Фиг. 19 - Фиг. 23 видно, что реализация панелей возможна на основе многослойной структуры (Фиг. 19), различных форм и множества слоев перегородок (Фиг. 20, Фиг. 21), а также различной формы внешней конструкции панелей (Фиг. 22, Фиг. 23), причем каждая из панелей Фиг. 1 - Фиг. 23 обеспечивает функционирование панели как системы отопления и охлаждения; панель пригодна для отделки помещений в качестве самостоятельного отделочного материала; исключается выпадение конденсата из водяных паров воздуха кондиционируемого помещения в режиме охлаждения. Многочисленные примеры возможной реализации панелей согласно заявленному способу показывает, что основой реализации способа является установка над теплообменной излучающей поверхностью теплоизолирующего газового слоя, который ограничивают с одной стороны поверхностью теплообменника, а с другой прозрачной в ИК-диапазоне мембраной, которую устанавливают над теплообменником посредством дистанцирующих элементов, создающих герметичную полость между теплообменником и мембраной посредством крепления дистанцирующих элементов к мембране и теплообменнику. Именно указанные отличительные особенности обеспечивают достижение технического результата при всех возможных вариантах реализации способа.

Настоящее изобретение относится к системам отопления и кондиционирования зданий, использующих лучистый механизм теплообмена для поддержания комфортного уровня температур. Способ формирования пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений, характеризующийся установкой над теплообменной излучающей поверхностью теплоизолирующего газового слоя, при этом теплоизолирующий газовый слой ограничивают с одной стороны поверхностью теплообменника, а с другой прозрачной в ИК-диапазоне пластиковой мембраной, которую устанавливают над теплообменником посредством дистанцирующих элементов, создающих герметичную полость между теплообменником и мембраной, посредством крепления дистанцирующих элементов к мембране и теплообменнику. Технический результат: исключается выпадение конденсата из водяных паров воздуха кондиционируемого помещения. 15 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Способ формирования пластиковой панели с целью использования ее для обогрева и охлаждения помещений, характеризующийся установкой над теплообменной излучающей поверхностью теплоизолирующего газового слоя, отличающийся тем, что теплоизолирующий газовый слой ограничивают с одной стороны поверхностью теплообменника, а с другой прозрачной в ИК-диапазоне пластиковой мембраной, которую устанавливают над теплообменником посредством дистанцирующих элементов, создающих герметичную полость между теплообменником и мембраной посредством крепления дистанцирующих элементов к мембране и теплообменнику.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплоизолирующий газовый слой создают в процессе монтажа системы кондиционирования непосредственно на объекте за счет установки на теплоизлучающую поверхность теплообменника рамок с закрепленными на них мембранами.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовый слой выполнен многослойным как с помощью непосредственного закрепления нескольких слоев мембран непосредственно на теплообменнике, так и при использовании съемных многокамерных рамок.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мембрану дистанцируют от теплообменника посредством создания герметичной газовой полости с избыточным давлением, посредством герметичного закрепления мембраны по периметру на самом теплообменнике.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мембрану выполняют в виде самонесущей многослойной структуры, состоящей из двух и более отдельных полостей, которые заполняют газовой средой.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплоизолирующий газовый слой образуют за счет установки натягиваемой мембраны на площади всего потолка помещения или его части, после монтажа всех теплообменных панелей, использующихся для кондиционирования данного помещения или его зоны.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплообменник, и/или мембрану, и/или наружную теплоизоляцию выполняют из гибких материалов, позволяющих скручивать конструкцию в рулон, при этом штуцеры для подвода и отвода теплоносителя выполняются с одной стороны и остаются снаружи после скручивания.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют один или более слоев, состоящих из дистанцирующих элементов, а также элементов, разбивающих отдельные зоны воздушных слоев на всех слоях, с организацией направленных течений воздушных потоков для нужд, приточной и вытяжной вентиляции и/или выполнения функции рекуперации воздуха.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в материал прозрачной мембраны вставляют токопроводящие нити, посредством которых обеспечивают зональный обогрев как самой мембраны, так и находящейся под ней части кондиционируемого помещения.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовый теплоизолирующий слой создают с двух и более сторон теплообменника за счет мембран, устанавливаемых с требуемого количества сторон.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что панели располагают под углом к потолку в виде параллельных или пересекающихся полос.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно создают систему защиты гидравлического контура панелей от протечек посредством создания разрежения в гидравлическом контуре за счет принудительной откачки теплоносителя при снижении давления в контуре или какой-либо панели отдельно, с учетом поправки на изменение температуры теплоносителя.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют сотовые пластиковые теплообменные панели, выполненные из экструдированных пластиковых материалов, над теплоизлучающими поверхностями которых создают теплоизолирующий газовый слой, удерживаемый прозрачной в ИК-диапазоне мембраной.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мембрану закрепляют на отдельной съемной или несъемной рамке.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовый слой выполняют многослойным посредством использования нескольких мембран и нескольких рамок, благодаря чему появляется возможность использовать теплоносители с экстремально низкими температурами, которые позволяют получать чрезвычайно мощные удельные тепловые потоки.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что панели изготавливают из «пузырчатых» или «гофрированных» пленок или из прозрачных в ИК-диапазоне пластиковых материалов, состоящих из множества отдельных полостей, заполненных газовой средой с избыточным давлением, что позволяет существенно упростить изготовление теплоизлучающих панелей.