HU192542B

HU192542B - Electric heating equipment of storage heater

Info

Publication number: HU192542B
Application number: HU84851A
Authority: HU
Inventors: Peter Perenyi; Katalin Krechova; Zoltan Szabo
Original assignee: Koeporc Elekt Alkatr Mueszaki
Priority date: 1984-03-02
Filing date: 1984-03-02
Publication date: 1987-06-29
Also published as: EP0155339A3; EP0155339A2; NO850842L; DK344784D0; GR80469B; FI850699L; HUT37487A; DK344784A; FI850699A0

Description

A találmány tárgya elektromos hőtárolós fűtőberendezés, mely automatikus feltöltés- és hőleadás szabályozása révén és célszerűen kialakított belső szerkezetével biztosított természetes hőcserélő légáramlása alapján a hőleadáshoz külön energiafogyasztást nem igénylő módon optimális energiahasznosítással működik.

Az elektromos hőtárolós fűtőberendezéseknek számos műszaki-kiviteli megoldása ismert.

A legelső és egyben legegyszerűbb kivitelű berendezés a hagyományos szerkezetű és felépítésű cserépkályha volt, amelyet elektromos fűtőtesttel láttak' el á kéménycsatlaközás egyidejű elzárása mellett. Ilyen szerkezeti felépítésnél á kályha hőleadása szakaszos volt, a kisülés egy lényegében teljesen szabályozatlan exponenciális görbe szerint csökkenő mértékben történt.

E berendezések továbbfejlesztett változatai az elektromosan bevitt energiát hővé átalakítva a keletkezett hőt külön erre a célra beépített hőtárolótéstekben tárolták és a hőenergia leadására ezekben a testekben illetve a testek körül csatornák varinak kiképezve az átáramló cs a hőleadást végző levegő számára. Ezek a berendezések növelt intenzitásra képesek a. hő leadására, azonban a Szakaszos felfűtés következtében és a hőleadás szabályozatlansága miatt, hőleadás jelleggörbéje ugyanúgy időben csökkenő, exponenciális lefutású, mint az elsőként említett elektromos fűtőbetétes cserépkályháké. A höléadás intenzivebb vagy lassúbb mértéke attól függ, hogy a csatornák kiképzése milyen, továbbá hogy a hőtároló testet körülveszi-e szigetelés és milyen mértékben. ,·

Ez a műszaki megoldás ^meghatározott célokra, pél·, dául a felfutási időszak utáni intenzív fűtési igény, a nap többi szakában .már csökkent hőleadással? egy , műszakos üzemhelyiségek, árudák stb. esetén még ma is létezik. Ezek a típusú berendezések azonban gyakorlatilag szabályozhatatlanságuk révén ma már energetikailag, műszakilag túlhaladottak.

Az ismertetett hiányosságok kiküszöbölésére kifej-, lesztett újabb berendezésekben a fűtütt és a hő tárolására szolgáló magban és a körül légcsatomákat építettek ki az átáramló levegő fűtőközeg részére. A hőleadás szabályozhatósága olyan megoldású, hogy a levegő átáramoltatását biztosító be- és kibocsátó nyílások zárhatóan vannak kiképezve, ahol a nyílások zárását illetve nyitását kézzel kell szabályozni.

Ez a megoldás ugyanazokkal a fogyatékosságokkal rendelkezik, mint a fent említett berendezések. A hőleadás exponenciális jellege gyakorlatilag változatlan, mivel a szabályozó beavatkozás ötletszerű és szakaszos, nem pedig állandó és folyamatos. A hőcserélő felületek viszonylag kicsik, így a hőcsere ritkán esik egybe az igényelt értékkel, mivel szigetelés hiányában vagy túl intenzív, vagy erős szigetelés esetén nem kielégítő. Ebből következik, hogy a berendezés vagy idő előtt kihűl, vagy a hőenergia egy része a hőtárolómagban marad. Ezen a hiányosságon többféleképpen próbáltak segíteni, például pótfűtés beépítésével, de ez nem segített az alapkonstrukció hibáinak kiküszöbölésében.

A találmányhoz legközelebb álló ismert műszaki megoldások esetében mind á hőfelvétel, mind a hőleadás szabályozható. Ezt azzal valósították meg, hogy a magszerkezet körüli légcsatornákban természetes áramlás helyett kényszer áramlást, hoztak létre ventillátor segítségével. A ventillátor ki- és bekapcsolását hőérzékelős hőfokszabályzó végzi; Kellő méretezés és feltöltöttség esetén á rendszer alkalmas á fűtendő helyiség kívánt mértékű temperálására, így á korábbi berendezéseknél lényegesen korszerűbb és ma is általános elterjedésnek örvend műszaki ei enéregetikai előnyei miatt.

Valamennyi berendezés közös hiányossága, hogy a tárolt hőenergia kinyeréséhez külön mechanikai energia felhasználásra és mozgó alkatrészekre van szükség, méghozzá úgy; hogy a hütárolós kályhák fő előnye, azaz a terhelési völgyben történő energiafelhasználás rovására a hőleadási energiaigéhy a nap teljes időszakában sőt csúcsidőben is jelentkezik: Bar ez az energiaigény viszonylag nem nagy általában az összteljesítmény'2^4 %-a - azonban tok hasonló működő berendezés esetén egy adott energiarendszerben már jelentős terheléssel lehet számólni. Az egyes' fogyasztóknál a többletköltség tarifáiig ökok miatt

3-10 % is meghaladhat. ¹

További hiányosságnak tekinthető, hogy á mesterséges légcirkuláció zajjal, zúgással jár együtt, és elkerülhetetlen a por felverésé és á forró magkérámiákoh. az égett porszag keletkezésé. Maga a kényszeráramoltatás is szerkezeti elemeivel együtt mintúj hibaforrás jelentkezik.

A 161 254 lajstromszámú magyar szabadalom hőtárolós fűtőberendezést ismertet, amely lényégében ventillátoros kényszeráramlással ellátott .hagyományos felépítésű cserépkályha. Á berendezés hátránya,; hogy a gyakorlatban kevésbé vált be; viszonylag nagy tömege ellenére nem kielégítő hőtároló képessége miatt, továbbá nem megfelelő vezérlése következtében.

A 180 406 számú magyar szabadalom zárt rendszerű, villamos üzemű hőtároló kályhára vonatkozik, ahol fűtőspirálok' vannak U-alakú m&gkerámikák egymásfelé fordított vályatábán elhelyezve, .a mag kíyplről'hőszigetéit, és a szigetelést ^erámía illetve niumíniumcsövek veszik körül, és á berendezést valamilyen külső burkolat borítja. Ebbetf a megoldásban nincs kényszeráramoltátást végző^-Ventillátor, de a berendezés nem tesz eleget n gyakorlatban az előírt hőtechnikai követelményeknek (zárt állapotban maximum 30 % vésztéség / 8 óra, nyitott állapotban intenzív hőleádás). További hiányossága ennék a megoldásnak, hogy hőleadása alig szabályozható.

A találmány célja az ismert berendelések hiányosságainak egyidejű kiküszöbölése mellett olyan elektromos hőtárolós fűtőberendezés létrehozása, amelynél a külön energiafelvételt igénylő kényszeráramoltatás elhagyásával természetes légáramlás útján olyan szabályozás érhető el, mint a kériyszeráramoltatású berendezéseknél az ott igényelt, a hőcserélő közeg mozgatására használt energiaveszteség nélkül,-azaz jobb energetikai hatásfokkal.

A találmány azonban a felismerésen alapúi, hogy az elektromos hőtárolós fűtőberendezéseknél általánosan alkalmazott hőcserélő ventillátor elhagyható, ha hőtechnikailag méretezett, megfeleld nagyságú és alakú hőcserélő felülettel kellő intenzitású természetes légkonvekciót keltünk és ezzel biztosítjuk a kívánt intenzitású hőleadást, és ha a berendezés hőleadását megfelelő szerkezeti elemekkel önszabályozó-módon

192 542 alakítjuk ki, ahol az önszabályozást az igényelt helyiséghőmérsékletet érzékelő elem vezérli.

A kitűzött feladatot olyan elektromos hőtárolós fűtőberendezéssel oldottuk meg, amelynek hőtárolómagba épített villamos ffitőbététje, a hőtárolómagot körülvevő hőszigetelése, levegőáramoltató eleméi, külső burkolata és hőfokszabályozóval társított villamos vezérlőberendezése van. A továbbfejlesztés, azáz maga a találmány abban áll, hogy a burkolat alsó részén legalább egy légbeömlő nyílás van kialakítva, amely a körbefutó hőszigetelés és a burkolat közötti függőleges felszálló térrel van összekötve, a felszálló tér a hőtároló mag fölött kialakított fütőtérrel közlekedik, továbbá a levegőáramoltató éléin legalább egy, a felszálló térben elhelyezett, előnyösen növelt felületű hőátadó idom, és a burkolaton apnák fütőtérrel szomszédos, szakaszán legalább egy, előnyösen szabályozható átömlési keresztmetszetű légkibocsátó nyílás van elrendezve.

! A találmány szerinti fűtőberendezés egy előnyös kiviteli alakja értelmében a hőátadó idom és az ön-, j hordószerkezetű bürkolat között toyábbi hőszigetelés van körbenfutóan á burkolathoz kapcsoltan elhelyez^! vé. Ez a hőszigetelés megakadályozza, hogy a fűtőbej rendezésben tárolt hőenergia a. burkolaton keresztül szabályozatlanul a környezetbe távozzon.

További előnyös kiviteli álak értelmében a légbeömlő nyílás a fűtőberendezést tartó talpban van kialakítva. Ilyrnódon a talpszerkezet éélszerű megválasztáí sával· elkerülhető a burkolat, niegsértése', esetleges ι szerkezeti gyengítése.

Előnyős á találmány szerinti fűtőberendezés azon kiviteli alakja, amelyben a hőtároló mag anyaga túlnyomórészt maghéziumöxidból, alumíniumoxidból, magnéziumsziUkátból, alumíniutnszilikátból mint

I kristályos szerkezetű alkotókból, valamint amorf fái zisból álló kerámiai anyagból áll, és a hőtároló mag tömege és a fűtőbetét villamosteljesítménye közötti méretezési arány 150-350 Wó/kg. A jelzett összetételű hőtároló mag megfelelő méretezésével egyszerűen

I megoldható a fűtőberendezés által felvett és leadott teljesítmény optimalizálása.

• A találmány szerinti fűtőberendezés további előnyős kiviteli alakja értelmében a hőtároló mag' külső geometriai szélességének és magasságának aránya a 3:1 és 1:3 értékek:között van megválasztva. Ezzel a ί megoldással különböző hőtároló mag-méretek létreI hozhátósága mellett biztosítható a kívánt irányú hőleadás valamint élkerülhető' a fűtőberendezés „besüketülése”, azaz az a jelenség,¹ hogy a fűtőberendezés a j felvett és tárolt hőt nem tudja megfelelő mértékben leadni. ‘ · ¹ ' · ' ’.

<. ' Célszerű áz a kiviteli alak, mélynek értelmében a hőszigetelés rétegenként eltérő 2-100 mm közötti { vastagságú szervetlen és szerves kötésű hőszigetelő anyag. Az igen drága szervetlen kötésű hőszigetelő anyag a fűtőberendezéseknél szokatlanul magas, körülbelül 600 - 700 °C hőmérsékletre felmelegitett hőtároló mag közvetlen közelében elhelyezhető, míg a szerves kötésű hőszigetelő anyag biztosítja a tulajdonképpeni hőszigetelés szükséges értékét.

Célszerű a fűtőberendezés azon kiviteli alakja, mely j szerint a hőátadó idom fűtőberendezés teljesítményéI hez viszonyított 0,05-0,5 m /kWó hasznos profilfe! lülete a hőtárolómagot körülvevő hőszigetelés külső felületének 4- 10-szerese. Ezzel biztosítható a megfelelő intenzitású levegőáramlás.

A találmány szerinti fűtőberendezés további célszerű kiviteli alakja értelmében a burkolat a légkibocsátó nyílás tartományában a nyílás átömlési keresztmetszetét módosító zsaluzattal van társítva. Ilyen módon egyszerűen szabályozható a fűtőberendezés hőleadása úgy manuális, mint automatikus üzemben. Ebben az esetben a zsaluzat hőfokszabályozóval összekötött, rugóerö ellenében ható elektromágnessel áll működtető kapcsolatban.

A megfelelő hőleadás érdekében előnyös, ha a légkibocsátó nyílás átömlési keresztmetszete a fűtőberendezés teljesítményéhez viszonyítva 1 - 25. cm / kWó.

A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen az elektromos hőtárolós fűtőberendezés néhány példakénti kiviteli alakja látható. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti fűtőberendezés egy lehetséges kiviteli alakjának függőleges keresztmetszete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti fűtőberendezés talpszerkezetének felülnézete, a

3. ábra a 2. ábra szerinti talpszerkezet III-III vonal mentén vett metszete, a

4. ábrán az 1. ábra szerinti fűtőberendezés részletesebben ábrázolt felső burkolatának metszete látható, az

5. ábrán hőfokszabályozóval összekötött és a fűtőberendezésre felszerelt szabályzó szerkezet látható vázlatosan; és a ‘ 6. ábra a fűtőberendezés panelokból felépített oldalburkolatának metszete.

Mint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti fűtőberendezés hőtároló 1 magja közvetlenül egymás mellé illetve egymásra helyezett elemekből épül fel; Az egyes elemek összerakott állapotában csatornákat képeznek az üzemszerűen bennük elhelyezett 3 fütőbetétek számára. A hőtároló 1 mag megfelelő hőtechnikai parméterekkél rendelkező kerámiai anyag, anyagát tekintve lehet magnezit illetve krómmagnézit illetve forszterit illetve alumíniumoxid illetve alumszilikát vagy más hasonló műszaki-hőtechnikai jellemzőket biztosító kerámiai anyag. Jelen kiviteli példában a hőtároló 1 mag anyaga túlnyomórészt magnéziumoxidból, alumíniumoxidból, magnéziumszilikátból, alumíniumszilikátból mint kristályos szerkezetű alkotókból, valamint amorf fázisból álló kerámiai anyagból áll. A hőtároló 1 mag és a 3 fűtőbetét kialakításánál szem előtt kell tartani, hogy az 1 mag hővezető képessége és hőtároló képesség arányosan méretezett legyen a benne elhelyezett villamos 3 fűtőbetét teljesítményével. Ezt a feltételt a 150 - 350 Wó/kg méretezési arány biztosítja. Lényeges továbbá, hogy a 3 fűtőbetét által átadott energiát az 1 magok egyenletes elosztásban tárolják illetve adják le külső hűlő felületükön. Ez akkor biztosítható, ha a hőtároló 1 mag külső geometriai b szélességének és h magasságának aránya 1:3 és 3:1 értékek között van megválasztva. Természetesen az egyes elemek elhelyezkedése és így a hőtároló, 1 mag geometriai kialakítása függ a· fűtőberendezés geometriai kialakításától, azaz annak tervezet^ inagasságától, szélességétől, hosszúságától.

Á hőtároló 1 mag 2 hornyaiban elhely^zlkedő Villa-;

192 542 mos 3 fűtőbetétek megfelelően méretezett huzalellénállásók illetve csőfűtőtestek illetve kerámiái (például szilit) élíenállásrudák; míg kialakításukat tekintve' csupasz tekercsek Vagy kerámiai csőbe burkolt tekercsek lehetnek. A 3 fűtőbetétek ezenkívül közvetlenül a hőtároló 1 mag kerámia anyagába, ágyazott kivitelűek is lehetnek. '

A. hőtároló 1 magot'oldalirányban 4 hőszigetelés veszi körül, amely jelen példában egy vékonyabb szervetlen kötésű ásványgyápot 5 rétegből valamint egy vastagabb szerves kötésű kőzetgyapot rétegből van összeépítve. A műgyanta yagy szilikát vagy foszfát vagy egyéb szervetlen kötésű illetve szerved, kötésű hőszigetelő anyag lehet azbeszt, kaolingyapot, kőzetgyapot, öveggyapot. salakgyapöt, de a 4 hőszigetelés kivitelezhető növelt porazitású hőálló betonból vágy tűzálló kerámiából is. Az egyes ömlesztett vagy bcdöngölt rétegek vastagsága 2—100 mm között van megválasztva. A 4 hőszigetelés olymódon van méretezve, hogy olyan hőlépcsőt képezzen a hőtároló 1 mag és a 4 hőszigeteléssel közvetlenül érintkező hőátadó 7 idom között, hogy annak a 4 hőszigeteléssel, érintkező részei 200 - 250 ’C hőmérsékletre melegedjenek fel a fűtőberendezés névleges feltöltöttsége idején. A hőcserélő 7 idomok jelen példában függőlegesen állított fém háromszög profilú lemezek, de a lemezek lehetnek más, például négyszög, hullám egyéb periodikus görbe szerinti profilldalakításúak is. A lemezek profilkiképzése úgy van méretezve, hogy a kapott hőcserélő felület a 4 hőszigetelés külső hűlő felületének 4-10-szerese, ilymódon a hőátadó 7'idom méretezése a fűtőberendezés névleges teljesítményére vetítve 0,05-0,5 m /kWó. Az alacsonyabb érték itt az egymásfelett több elemből felépített hőtároló 1 maggal illetve a kisebb elektromos teljesítménnyel rendelkező fűtőberendezéseknél indokoltabb, míg a felső értékhez az alacsonyabb hőtároló 1 maggal illetve a nagyobb névleges teljesítménnyel rendelkező fűtőberendezések tartoznak. A hőátadó 7 idom profilmagassága a 4 hőszigetelés vastagságával arányos, célszerűen 20 - 50 mm között van megválasztva.

A hőtároló 1 mag alatt további 8 hőszigetelés van elhelyezve, amely a jelen példában szervetlen kötésű kőzetgyapot réteg. Ennek vastagsága úgy van megválasztva, hogy alatta elhelyezett hőelosztó 9 lemez hőmérséklete ne léphesse túl a 60 ’C maximális értéket a fűtőberendezés legnagyobb terheléssel történő üzemeltetése esetén sem. A fűtőberendezés csak ilyen feltételek mellett helyezhető el ugyanis nagy biztonsággal műanyag vagy műszálas szőnyegpadlón.

A hőtároló 1 mag a hőelosztó 9 lemezen kerámia anyagú 10 tartóbakokon át támaszkodik fel, ahol a kerámia anyag jó hőállóságú és hőszigetelő képességű valamint megfelelő hőváltozásállóságú porcelán, korundós porcelán vagy szteatit. Ilymódon a hőtároló 1 mag - melynek tömege igen jelentős - nem az alsó 8 hőszigetelésen fekszik fel, azt nem nyomja össze.

A találmány szerinti fűtőberendezés ezenbclül a hőtároló 1 mag a 10 tartóbakon és a hőelosztó 9 lemezen át az ismertetett kiviteli példában idomacélból hegesztéssel készített 11 talpszerkezeten van elhelyezve. A hőelosztó 9 lemezhez hegesztéssel L-idomacél 12 keret van erősítve, amely helyzetében rögzíti a benne elhelyezett hőtároló 1 magot. A 11 talpszerkezet oly módon van kialakítva, hogy a felmelegítendő levegő, számárá 13 légbeömlőnyilást aíkót,és a rajta támaszkodó hőátadó 7 idom közbenső hajlított elemrészeihez a beáramló hideg levegő, mjhdítét^; oldalon szábadon hozzááramlik;

'Körben a hőtároló 1 mag körül ά.'4 jföszigétélés Vajamiht a fűtőberendezés oldalsó 14 burkolata a hőátadó 7 idom révén felmelegített levegő szániára 15 fplszállóteret alkot, amely a hőtárolói mag fölött kialakított és az oldalsó 14 burkolat Valámiht a /első 16 burkolat által· határolt 17 fűtőtérfel közlekedik. Á Fel. ső 16 burkolaton légkibpcsátö ,18 nyílások 'vannak elrendezve, és a 16 burkolat 17 fűtőtérrel Szomszédok felén á 18 nyílások átömlési keresztmetszetét módos!-, tó 19 zsaluzat van elhelyezve. Az ábtázolt kialakitástól eltérően a légkibocsátó 18' nyitások: nemcsak- a. felső 16 burkolaton, hanem az Oldalsó 14 burkolat 17 fűtőtérrcl szomszédos szakaszán is kialakíthatók.

A 2. ábrán a találmány szerinti fűtőberendezés 11 talpszerkezetének egy lehetséges kialakítása- látható felülnézetbén. A talpszerkezet idomacélból hegesztéssel van összéállitva olymódon, hogy az egy sikbán elhelyezett 20 keretelemre keresztirányú összekötő 21 idomok vannak felerősítve. Ezekén az idomokon fekszik fel a hőelosztó 9 lemez, melyen a kerámia 10 tartóbakok a 21 idomokkal egybeesőén Vannak elhelyezve és hőhidat nem képezően rögzítve.

Mint a 3. ábrából kitűnik, a 20 kerételemen áz oldalsó 14 burkolatot rögzítő 22 elemek vannak olymódon felerősítve; hogy a 14 burkolat és a 20 keretelem között nagy átömlési keresztmetszetű 13 légbeömlönyílások vannak kiképezve.

A 4. ábrán a felső 16 burkolat egy lehetséges kiviteli alakjának részletesebb keresztmetszete látható vázlatosan. A 16 burkolat egy felúletkezélt fém 23 tartókeretbe foglalt 10 kerámia 24 lapokat tartalmaz, melyek között a légkibocsátó 18 nyílásokat védő illetve takaró 25 rácsozat van elhelyezve. A kerámia 24 lapok és a 23 tartókeret között a 16 burkolat teljes kerülete mentén 29 tömítés húzódik. A 24 lapok alatt újabb 26 hőszigetelő réteg helyezkedik el, amely meggátolja a felső 16 burkolat túlzott felmelegedését illetve a tárolt hőenergia szándékolatlan kisugárzását. A 26 hőszigetelő réteg alatt helyezkedik cl a légkibocsátó 18 nyílások átömlési keresztmetszetét módosító 19 zsaluzat, amely jelen esetben a 23 tartókeret célszerűen kiképzett hornyában a fűtőberendezés hossztengelyére merőleges irányban eltolhatóan elhelyezett 27 csúszólemez. A 27 csúszólemezben a 16 burkolatba kialakított légkibocsátó 18 nyílások számával egyező számú, azok helyzetéhez képest a fűtőberendezés hosszirányára merőleges irányban eltolt helyzetű 28 nyílások vannak kiképezve.

A találmány szerinti fűtőberendezés automatikus üzemmódját biztosító 30 szabályzószérkezet felépítésének és a 19 zsaluzattal való összekapcsolásának egy lehetséges megoldását mutatja az 5. ábra. Ismert,-kereskedelemben kapható hőfokszabályozó 31 egységgel 32 vezérlővézetéken át elektromosan összekötött30 szabályozószerkezet impulzusüzemű 33 elektromágnest tartalmaz, amelynek egyik irányban 34 rugó ellenében ható 35 mozgórésze a 27 csúszólemez 23 tartókeret e célra kiképzett 36 nyitásán átnyúló 37 meghosszabbításával van összekötve. A 30 szabályzószerkezet 38 kötőelemekkel oldhatóan van a felső 16 burkolat 23 tartókeretére, célszerűén a fütőberende-47

192 542 zés hátsó részén felerősítve. A nem kívánatos hővezetés megakadályozására a 27 csúszólemez 37 meghoszszabbításában hőszigetelő 39 szakasz van kialakítva.

A találmány szerinti fűtőberenedezés külső burkolata tetszés szerinti kialakítású lehet. Jelen kiviteli példában az oldalsó * 14 burkolat paneles szerkezetű, égy ilyen panel . függőleges keresztmetszete látható a ő.'ábtán., A. 14 burkolat 15 felszállótérrel Szomszédos oldalán a burkolathoz kapcsoltát! további 40 hőszigetelés van elhelyezve. Ez a 4Ó hőszigetelés jelen példában növelt porózitással rendelkező líőálló betón, amelyben 41 taitóelmek Vannak beépítve, amely tartóelemek további hő·; és légszigeteld 42 réteget és a fűtőberendezés 10 burkolatát képező 43 kerámialapot tartó kötőelemet, például felületkezelt 44 csavart rögzíti. Az egyes panelek két szomszédos Oldala ölymódon van kialakítva, hogy lehetővé teszi a panelek egymásmellésorolását úgy vízszintes, mint függőleges irányban. ' . A fűtpberéndezés zárt állapotában a 17 fűtőtérben felgyülemlő meleglevegőnek nincs szabad kiáramlása a készülékből. Ekkor a 17 fütőtér a 15 felszállótérrcl és áz abban elhelyezett hőátadó 7 idomokkal együtt, gyakorlatilag lezárt légzsákot alkot, és a felfelé áramolni kívánó és ezáltal á berendezésből annak nyitott állapotában szabadon kijutó meleg légáramlat fűtőhatásával szemben csak mérsékelt hőátadást biztosít a felső 16 burkolat felé, amely itt csak kis mértékben, a vonatkozó szabványokban előírtaknak megfelelően melegszik fel és cserél hőt a környezettel.

Hasonló helyzet alakul ki a berendezés zárt állapotában az oldalsó 14 burkolat irányábán is. Itt a hőátadó 7 idomok a 14 burkolat anyagával közvetlenül érintkezve hőhidat képezhetnének. Az oldalsó 14 burkolat 7 idomokkal érintkező felületét azonban rossz hőátadású azaz jó hőszigetelő képességű anyagból kell kiképezni, így egyenletes^ de erősen redukált melegedés áll csak elő.

Az ismertetett szerkezeti megoldás biztosítja, hogy a fűtőberendezés zárt állapotában a teljes feltöltést követő első 8 órában energiatartalmának csak legfeljebb 20-30 %-át adja le a méretezési kívánalmak szerint, amely megfelel mind a hazai, mind a nemzetközi előírásoknak.

A fűtőberendezés nyitott állapotában a felső 14 burkolatban megnyíló légkibocsátó 18 nyílásokon keresztül a felmelegedő levegő szabad utat kapva képes arra, hogy a feltöltést követő első 8 órában a berendezésben tárolt energia 45—60 %-át leadja. A felső határ szerinti leadási intenzitás természetesen túl sok ezért az egyenletes, kívánalmak szerinti hőleadást egy önműködő szabályozószerkezet vezérli, amely a fent leírttól eltérően a 27 csúszólemézzel társított bimetáll vagy membránszelence is lehet. A hőleadás önszabályozása úgy történik, hogy amint a temperálandó helyiség hőmérséklete eléri a hőfokszabályozó 31 egységen beállított értéke, az impulzust ad a 32 vezérlővezetéken a 33 elektromágnes számára, amely ekkor behúz és ezáltal meghúzza a 37 meghosszabbításon át a 27 csúszólemezt, azaz nyitja a 19 zsaluzatot, miáltal a felső 16 burkolatban kiképzett légkibocsátó 18 nyílások fedésbe kerülnek a 27 csúszóíemezen kialakított 28 nyílásokkal. Az így szabaddá vájó nyílásokon át a berendezés belsejében eddig bezárt meleg levegő szabadon kiáramlik. Ez az intenzív légáramlás mindaddig tart, mig a szobalevegő hőmérséklete el nem éri a beállított értéket. Ekkor a 31 egység bontja a 33 elektromágnes áramkörét, az elektromágnes elenged és a 34 rugó a 27 csúszólemezt annak zárt helyzetébe

- állítja vissza.

Megfelelő hatékonyságú fűtés eléréséhez a légkib|csátó 18 nyílás átömlési keresztmetszete 1-25 cm / kWó.

A fűtőberendezés más szerkezeti megoldásánál a 27 jq csúszólemez helyett pillangószelepsor van. beépítve^ amely a 16 burkolatban kialakított 18 nyílásokat nyitja illetve zárja. A szabályozás menete analóg a csúszólemezes kivitelnél ismertetett megoldással.

A találmány szerinti fűtőberendezés fűtőbetétjének ₁ g villamoskapcsblááa és vezérlése szakember szamára, ismert módod történik^ amelynek ismertetése néma jelen leírás feladata.

. A találmány szerinti fűtőberendezéssel kéhyszeráramoltatás nélkül, természetes konvekció útján é?, egyszerűen szabályozhatván Oldható meg bármilycrt helyiség hőmérsékletének kívánt szinten tartása,' veritilútorzaj és járulékos erős légáramlat nélkül.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Elektromos hőtárolós fűtőberendezés, amelynek hőtároló magba épített villamos fűtöbetétje, á hőtáro30 ló magot körülvevő hőszigetelése, levegőáramoltató - elemei, külső burkolata és hőfokszabályozóval társított villamos vezérlőberendezése van, azzal jellemezve, hogy a burkolat (14) álsó részén legalább egy légbeömlő nyilás (13) van kialakítva, amely a körbenfutó

35 hőszigetelés (4) és a burkolat (14) közötti függőleges felszállótérrel (15) van összekötve, a felszállótér (15) a hőtároló mag (í) fölött kialakított fűtőtérrel (17) közlekedik, továbbá a levegőáramoltató elem legalább egy, a felszállótérben (15) elhelyezett, előnyösen

40 növelt felületű hőátadó idom (7) és a burkolaton (14, 16) annak fűtőtérrel (17) szomszédos szakaszán, legalább egy, előnyösen szabályozható átömlési keresztmetszetű légkibocsátó nyilás (18) van elrendezve.
2. Az-1. igénypont szerinti fűtőberendezés' azzal ₄₅ jellemezve, hogy a hőátadó idom (7) és az önhordó szerkezetű burkolat (14) között további hőszigetelés (40) van körbenfutóan a bukolathoz (14) kapcsoltan elrendezve.
3. Az 1. igénypont szerinti fűtőberendezés azzal

50 jellemezve, hogy a légbeömlő nyílás (13) a fűtőberendezést tartó talpszerkezetben (11) van kialakítva.
4. Az 1. igénypont szerinti fűtőberendezés azzal jellemezve, hogy a hőtároló mag (1) anyaga túlnyomórész magnéziumoxidból, alumíniumoxidból, mag-.

55 néziumszilikátból, aluminiumszilikátból mint kristályos szerkezetű alkotókból, valamint amorf fázisból álló kerámiai anyagból áll, és a hőtároló mag (1) tömege és a fűtőbetét (3) villamos teljesítménye közötti méretezési arány 150 — 350 Wó/kg.

50
5. Az 1. vagy 4. igénypont szerinti fűtőberendezés azzal jellemezve, hogy a hőtároló mag (1) külső geometriai szélességének (b) és magasságának (Λ) aránya a 3 : 1 és az 1 : 3 értékek között van megválasztva.
6. Az 1. igénypont szerinti fűtőberendezés azzal

65 jellemezve, hogy a hőszigetelés (4) rétegenként eltérő,

192 542

2-100 mm közötti vastagságú szervetlen és szerves kötésű hőszigetelő anyag.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti fűtőberendezés azzal jellemezve, hogy ajiőátadó idom (7) fűtőberendezés teljesítményéhez viszonyított 0,05-0,5 m /kWó hasznos profÜfelűlete a hőtároló magot (1) körülvevő hőszigetelés (4) külső felületének

4—10-szcrese.
8. Az 1. igénypont szerinti fűtőberendezés azzal jellemezve, hogy a burkolat (14, 16) a légkibocsátó nyílás (18) tartományában a nyílás (18) átömlési keresztmetszetét módosító zsaluzattal (19) van társítva.
9. A 8. igénypont szerinti fűtőberendezés azzal jellemezve, hogy a zsaluzat (19) hőfokszabályozó, egységgel (31) vezér lővezetéken (32) át összekötött, rugóerő ellenében ható elektromágnest (33) tartalmazó sza⁵ bályzószerkezettel (30) van társitvá. *
10. Az 1 - 9. igénypontok bármelyike szerinti fűtőberendezés azzal jellemezve, hogy a légkibocsátó nyílás (18) átömlési keresztmetszeté a ^jitöberendezés teljesítményéhez viszonyítva 1 - 25 cm /kWó.