Стеновое ограждение с солнечным коллектором

 

СТЕНОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ с со нечным коллектором, включающее на ружное остекление, расположенные ; г ним воздушную прослойку, зачернен ,ный приемник солнечной энергии, тепловую изоляцию, несущие и отделочные элементы, отличающееся . тем, что, с целью снижения материалоемкости , увеличения энергоо()лученности приемника, улучшения экологических и декоративно-отделочных качеств ограждения, поверхность приемника солнечной энергии, обращенная к излучению, выполнена ступенчатой из зачерненных и отражательных пластин, чередующихся через одну и имеющих одна к другой, а воздушная прослойка поэтажно разграничена по высоте на автономные отсеки и снабжена ёверху и внизу регули- § руемыми воздушными клапанами для сообщения прослойки с помещением.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ м

РЕСПУБЛИК

3(Ц) Е 06 В 9/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3327875/29-33 (22) 31.07 ° 81 (46) 23.08.83. Бюл. В 31 (72) Н.П. Селиванов,, С.P. Адхамов, A.A. Баланюк, Г.P. Гейбуллаев, Б.П. Заховаев, В.Н. Спиров, С.М.Гусейнов и Г.А. Гарбер (71) Центральный институт типового и экспериментального проектирования сельского строительства (53) 69.028.33(088.8) .(56) 1. Патент США Р 3832992, кл. 126-270, опублик. 1974.

2. Патент ClQA 9 2680437, кл. 126-271, опублик. 1954. (54)(57) CTEHOBOE ОГРАЖДЕНИЕ с солнечным коллектором, включающее на ружнОе остекление, расположенные за

„SU„„1036898 А ним воздушную прослойку, зачернен,ный приемник солнечной энергии, тепловую изоляцию, несущие и отделочные элементы, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения материалоемкости, увеличения энергооблученности приемника, улучшения экологических и декоративно-отделочных качеств ограждения, поверхность приемника солнечной. энергии, обращенная к излучению, выполнена ступенчатой из зачерненных и отражательных пластин, чередующихся через одну и имеющих наклон одна к другой, а воздушная прослойка поэтажно разгра,ничена по высоте на автономные отсе ки и снабжена вверху и внизу регули- цр

С руемыми воздушными клапанами для сообщения прослойки с помещением.

1036898

Изобретение относится к строительству, разработано для применения в ка естве стеновых ограждений жилых, общественных и производственных зданий в районах с солнечной зимой и относительно нежарким летом. 5

Известно стеновое ограждение с солнечным коллектором, включающее наружное остекление, отделенный от него воздушной прослойкой приемник солнечной энергии в виде зачерненной поверхности, снабженную вверху и внизу продувами массивную бетонную стену, выполняющую функцию теплоизо- . ляции, несущего слоя и аккумулятора тепловой энергии (1 ).

15 . Однако недостатком такой конструкции являются ее невысокие декоративно-отделочные и экологические качества, выражающиеся в преобладании темных и черных тонов.в наружных ограждениях с солнечным коллектором. 20

Наиболее близким к предлагаемому является стеновое ограждение с солнечным коллектором, включающее наружное остекление, отделенный от него воздушной прослойкой, приемник 25 солнечной энергии в виде системы зачерненных, наклонно расположенных пластин и размещенные за ними теплоизоляционные и обшивочные элементы (2 ). 30

Недостатки конструкции заключаются в повышенной материалоемкости, низкой облученности приемника солнечной энергии, выполненного из взаимно затеняющих друг друга, образующих многоярусную систему пластин, и в относительно невысоких декоративно-отделочных и экологических качествах, обусловленных преобладанием черных тонов по фасадам зданий с такими огражцениями. 40

Целью изобретения является снижение материалоемкости, увеличение энергооблученности приемника, улучшение экологических и декоративноотделочных качеств ограждения. 45

Поставленная цель достигается тем, что в стеновом ограждении. с солнечным коллектором, включающем наружное остекление, расположенные эа ним воздушную прослойку, зачернен-50 ный приемник солнечной энергии, тепловую изоляцию, несущие и отделочные элементы, поверхность приемника солнечной энергии, обращенная к излучению, выполнена ступенчатой из зачерненных и отражательных пластин, чередующихся через одну и имеющих наклон. одна к другой, а воздушная прослойка поэтажно разграничена по высоте на автономные отсеки и снабжена вверху и внизу регулируемыми воздушными клапанами для сообщения просйойки с помещением.

На фиг. 1 изображено стеновое ограждение, вертикальный разрез; на фиг. 2 — фрагмент стенового or- 65 раждения, вариант с тепловым аккуму лятором в виде призматических контейнеров.

Стеновое ограждение с солне .ным коллектором содержит наружное остек ление 1, которое в зависимости от внешних климатических условий может быть выполнено из одного или более слоев селективно прозрачного материала, например оконного стекла. За остеклением 1 отделенный от него воздушной прослойкой 2 размещен приемник солнечной энергии, выполненный в виде зачерненных наклонных пластин 3, чередующихся с отражательными пластинами 4. Каждая пара пластин 3 и 4 образует призматическую складку, которая в сочетании с обращенной к ней поверхностью 5 теплоизоляции 6 образует полость 7. Заполнение полости 7 теплоаккумулирующим веществом, например водой, антифризом или водогравийной смесью, в том числе с антифризом, превращает ее в тепловой аккумулятор, увеличивающий тепловую инерцию коллектора солнечной энергии, а следовательно, и стенового ограждения.

Воздушная прослойка 2 для повышения равномерности нагрева коллектора по высоте здания, в том числе многоэтажного, может быть разграничена на горизонтальные отсеки перемычками 8, выполненными, например, в виде тонких или теплоизолированных мембран. При этом в верхней и нижней части отсека совпадающего, например, с высотой этажа, в стене могут быть выполнены регулируемые воздушные клапаны 9 и 10, сообщающие прослой- .

vy 2 с помещением 11.

Выполняют предлагаемое стеновое ограждение из материалов, применяемых в строительстве. Так, пластины

3 и 4 могут быть выполнены из складчато-деформированного металлического листа, армированного пластинами, или металлопласта, толщиной 155 10зм с нанесением на его:внешнюю поверх- ность на участках, соответствующих пластинам 3, зачернения, увеличивающего поглощение, а на участках пластин 4 слоя, увеличивающего отражение солнечной энергии.

При этом для увеличения нагрена пластин 3 отражающий слой пластин

4 должен быть предпочтительно наделен свойствами направленного, т.е. зеркального, отражения. Угол наклона пластин 3 принимают из условия их максимального облучения прямыми солнечными лучами в периоды наибольшей интенсивности солнечной радиации в расчетный период работы коллектора, например, равным 90 - уо,. где д,— наибольшая высота солнца в расчетный период, либо при круглогодичной работе коллектора средняя из наибольших полуденных высот солнца за rop.

1036898 контактно нагреваясь в прослойке 2, путем естественной конвекции поднимается вверх и через клапан 3 поступает в помещение 11, а охладившись в нем, через клапан 10 возвращается на рециркуляцию. В ночное время, пасмурную погоду или когда обогрев помещения 11 не нужен клапаны 9 и

10 закрыты.

Снижение материалоемкости обеспе10 чивается изменением общей площади зачерненного приемника солнечных лучей на единицу поверхности стенового, ограждения по сравнению с прототипом в 2-6 раз, а увеличение энергооблученности гелиоприемника обеспечивается за счет дополнительного снабжения пластин 3 потоками солнечных лучей, направлено отраженными от пластин 4. При этом повышение плотности облучения может оаставлять

30-80%. Улучшение экологических и декоративно-отделочных качеств сте нового ограждения достигается за счет расположения пластин 3 и 4, при котором темные пластины 3 Обращены к солнечным лучам и в многоэтажных зданиях практически невидимы для наблюдателя,, находящегося на тротуаре или проезжей частя улицы. В то время, как стеновое ограждение для

30 внешнего наблюдателя, преимущественно пешеходов или водителей представляется облицованным зеркальными пластинами. Слепящий эффект от солнечных лучей исключен, так как последу ние направлены отраженно к пластинам 3.

Угол- наклона пластин 4 принимают из условия наибольшего переотражения ими солнечных лучей 12 на пластины 3. тепловая изоляция 6 и последующие слои, обращенные к помещению

11 и условно не показанные, могут быть выполнены,в слоистом испол1 ненни, например из термостойких пенопластов с внутренней обшивкой и отделкой, либо в виде самонесущего легкобетонного, например из керамзитобетона, либо из пассивных тяжелых бетонов. В последнем случае увеличивается общая тепловая инерция стены. Монтируют предлагаемое стеновое ограждение поэлементно или укрупненными модулями.

Работает ограждение следующим образом.

При воздействии на него солнечных лучей 12 последние, проникая через селективно пропускающее наружное остекление 1, нагревают пластины 3 гелиоприемника. Часть лучей

12, отразившись от пластин 4, дополнительно попадает на пластины 3, увеличивая их энергообеспеченность и, следовательно, нагрев. Пластины .отдают тепло расположенным за ними конструктивным элементам стенового ограждения, нагревая энергоемкую теплоизоляцию 6 В случае незапол ненных полостей 7, либо нагревая теплоаккумулирующую массу заполнения полости 7. для увеличения нагрева и сохранения тепла внешние поверхности пластин 3 и 4 должны быть выделены свойствами пониженного излучения в

ИК-диапазоне.

Ускорение нагрева помещения 11 достигают, открывая клапаны 9 и 10 в период облучения стенового ограждения солнцем. При этом воздух, Применение предлагаемого стеново го ограждения в мало- и многоэтаж40 ных жилых, общественных н производственных зданиях обеспечивает эко1 номию тепловой энергии на отопление зданий в размере 24-57%..

1036898

Составитель Д. Липилин

ТехредЖ.Кастелевич Корректор I-- Шекмар

Редактор С. Саенко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5964/33 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5