Гелиосистема воздушного отопления здания

 

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет снизить потери тепла и повысить комфортность поме- , щения. Поглотитель 9 солнечного излучения , размещенный в зазоре 2, выполнен в виде наклонных параллельных пластин 14, перекрывающих зазор.по диагонали и расположенных с перекрыСО р со САЭ 01

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩПАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 111) (51) 4 F 24 /42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055623/24-06 (22) 14.04.86 (46) 30.08.87. Бюл. М 32 (71) Белорусский политехнический институт (72) A.À.Àðóòþíÿí, В.П.Николаенко, В.В.Покотилов, Л.Б.Сагальчик и Б.N.Õðóñòàëåâ (53) 662.997 (088.8) (56) Патент Великобритании

Ф 1503800, кл. Г 4 U 1978. (54) ГЕЛИОСИСТЕ11А ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ (») Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет снизить потери тепла и повысить комфортность поме-. щения. Поглотитель 9 солнечного излучения, размещенный в зазоре 2, выполнен в виде наклонных параллельных пластин 14, перекрывающих зазор по диагонали и расположенных с перекры1333995 шей друг относительно друга. Теплоиэоляция 15 и всздухоизоляция 16 стены 3 расположены до уровня каналов

7 и 8. Козырек 17 стены 3 образует с ней вертикальный канал 18, сообщенный с нижним каналом 8. Вентилятор

11 установлен у выхода канала 18.

Первый датчик 10 т-ры закреплен на нижней из пластин 14. Шибер 12 и второй датчик 13 т-ры расположены на выходе канала 7 со стороны помещения

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиосистемам воздушного отопления зданий.

Целью изобретения является снижение потерь тепла и повышение комфортности помещения путем интенсифика- . ции теплообмена, устранения температурного градиента нагреваемого воздушного потока, предотвращения его обратной циркуляции в ночное время и определенного пространственного расположения. элементов гелиосистемы.

На фиг.1 показана конструктивная схема гелиосистемы воздушного отопления здания;,,а на фиг.2 — Фрагмент выполнения поглотителя солнечного излучения и теплоаккумулирующей стены гелцосистемы воздушного отопления здания.

Гелиосистема .воздушного отопления здания содержит оптически прозрачное ограждение 1 (фиг.1), расположенную относительно него с зазором 2 воэдухопроницаемую тенлоаккумулирующую стену 3, имеющую теплоизолированную и возцухоизолированную теплопередающую поверхности 4 и 5, обращенные соответственно к зазору

2 и отапливаемому помещению 6, а также верхний и нижний каналы 7 и 8, сообщающие помещение 6 с зазором 2, размещенный в последнем поглотитель

9 солнечного излучения, управляемый первым датчиком 10 температуры вентилятор 11, расположенный у одного иэ каналов 7, 8, и шибер 12, управляемый вторым датчиком 13 температуры.

Поглотитель 9 выполнен в виде перекрывающих зазор 2 по диагонали наб. В результате снижается т-ра поглотителя за счет интенсификации теплообмена, что повышает количество поступающего излучения, а также эа счет устранения температурного градиента нагреваемого воздуха, что снижает потери тепла излучением. Кроме того, снижаются потери тепла, связанные с подсосом в зазор 2 наружного воздуха, и устраняется обратная циркуля ция. 1 э.п. ф-лы, 2 ил, . клонных параллельных пластин 14, рас" положенных с перекрышей друг относительно друга, теплоизоляция 15 и воздухоиэоляция 16 стены 3 расположены

5 до уровня каналов 7, 8, стена 3 снабжена козырьком 17, образующим с ней вертикальный канал 18, сообщенный с нижним каналом 8, причем вентилятор

1О 1l установлен у выхода вертикального канала 18, первый датчик 10 температуры закреплен на нижней из пластин

14, а шибер 12 и второй датчик 13 температуры расположены на выходе

15 верхнего канала 7 со стороны помещения 6.

Кроме того, теплоизолированная поверхность 4.(фиг.2) теплоаккумули-. рующей стены 3 и обращенные к ней по2р верхности 19 пластин 14 отражают излучение.

Стена 3 (фиг.1) изготовлена из монолитного крупнопористого бетона и герметиэирована штукатуркой или ок25 леена рулонным материалом. Каналы 7 и 8 образованы негерметичными участками стены 3. Шибер 12 снабжен сервоприводом 20, к которому подключен датчик 13.

Пластины 14 поглотителя 9 образуют щелевые каналы 21, соединяющие полость 22 холодного воздуха с полостью 23 нагретого воздуха. Датчики

10 и 13 температуры совмещены с двухЗ5 позиционными регуляторами.

Монолитный бетон включает в состав гравий или щебень фракционного состава 40-70 мм, цемент и воду. Толщина стены 3 из него определяется тепло4О техническим и аэродинамическим рас1333995 четами гелиосистемы, исходя из 2-5дневного запаса аккумулированной теплоты, и может быть равна 0,30,6 м. Более длительное аккумулирование экономически нецелесообразно.

Теплоиэоляция 15 выполняется из пенополистирола или минеральной ваты, пластины 14 — из алюминия, стали, покрытых снаружи черной краской с матовой поверхностью, а изнутри снабженных алюминиевой фольгой или фольгоизолом.

Высота щелевых каналов 21 обеспечивает равномерное распределение расхода воздушного потока по высоте зазора 2, Количество вентиляторов 11 определяется длиной стены 3, причем один вентилятор устанавливается на каждые 1-2 м. В качестве датчиков

10, 13 температуры могут быть использованы биметаллические или дилатометрические электроконтактные устройства.

Гелиосистема воздушного отопления здания работает следующим образом, Прямой нагрев помещения 6 (фиг. 1) имеет место при температуре воздуха в нем ниже заданной (г. с t ) и при наличии достаточного солнечного излучения, когда температура нижней из пластин 14 поглотителя 9 выше контрольного значения (t, t, ). Обяза тельным является соблюдение условия

t y t, В этом случае включается п.к. в.з вентилятор 11 и открывается шибер 12.

Циркуляция воздуха осуществляется по контуру помещение 6 — нижний канал

8 — вертикальный канал 18 — вентилятор 11 — полость 22 — щелевые каналы

21 между пластинами 14 поглотителя

19 — полость 23 — верхний канал 7 помещение 6.

Солнечное излучение нагревает пластины 14, которые отдают тепло воздуху за счет конвективного механизма теплопередачи в щелевых каналах 21, причем турбулизация воздушного потока происходит на входе и выходе последних из-за двукратного изменения направления движения потока практически на обратное. При аккумулировании тепла (с с, и t, t„„) шибер 12 закрывается, вентилятор 11 включен и циркуляция воздуха осуществляется по контуру нижний канал 8— вертикальный канал 18 — вентилятор

11 — полость 22 — щелевые каналы 21— полость 23 — верхний канал 7 — возЗО

45

5

25,духопроницаемый объем стены 3. Проходящий воздух нагревает материал стены 3.

Нагрев помещения 6 при помощи накопленного тепла происходит ночью или при пасмурной погоде (t>с t и

t„ t„„). При этом шибер 12 открывается (открыт), а вентилятор 11 выключается. Происходит естественная циркуляция воздуха за счет гравитационного давления по контуру помещение 6 — нижний канал 8 — объем стены

3 — верхний канал 7 — помещение 6.

Вертикальный канал 18 предотвращает обратную циркуляцию воздуха в периоды отопления аккумулированным теплом.

В ночное время и при пасмурной погоде пластины 14 (фиг.2) выполняют роль теплозащитных экранов, отражая излучение своими внутренними поверхностями 19.

Предложенная гелиосистема снижает температуру поглотителя 9 за счет ин-. тенсификации теплообмена, что повышает количество поступающего излучения, а также за счет устранения температурного градиента нагреваемого воздуха, что снижает потери тепла излучением.

Размещение вентилятора 11 в зазоре 2 ниже канала 8 устраняет шум в помещении б,что повышает комфортность и улучшает расходные характеристики, Кроме того, снижаются потери тепла, связанные с подсосом в зазор 2 наружного воздуха, устраняется обратная циркуляция. Снижается количесвто регулирующих органов (клапанов) и упрощается управление автоматической работой гелиосистемы, что упрощает ее конструкцию и повышает эксплуатационную надежность.

Формула изобретения

1.Гелиосистема воздушного отопления здания, содержащая оптически прозрачное ограждение, расположенную относительно него с зазором воздухопроницаемую теплоаккумулирующую стену, имеющую теплоизолированную и воздухоизолированную теплопередающую поверхности, обращенные соответственно к зазору и отапливаемому помещению, а также верхний и нижний каналы, сообщающие помещение с зазором, размещенный в последнем поглотитель солнечного из1333995

Составитель П.Шендерович

Техред В.Кадар

Корректор Г.Решетник

i åäàêòoð М.Циткина

Тираж б59

ВНРП4ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 3950/38!

1роизводственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4 лучения управляемый первым датчиком температуры вентилятор, расположенный у одного из каналов, и шибер, управляемый вторым датчиком температу5 ры, отличающаяся тем, что, с целью снижения потерь тепла и повышения комфортности помещения, поглотитель выполнен в виде перекрывающих зазор по диагонали наклонных парал- ð лельных пластин, расположенных с перекрышей друг относительно друга, тепло- и воздухоизоляция стены расположена до уровня каналов, последняя снабжена козырьком, образующим с ней 1б вертикальный канал, сообщенный с нижним каналом, причем вентилятор установлен с выхода вертикального канала, первый датчик температуры закреплен на нижней из пластин, а шибер и второй датчик температуры расположены на выходе верхнего канала со стороны помещения.

2. Гелиосистема по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что теплоизо-. лированная поверхность теплоаккумулирующей стены и обращенные к ней поверхности пластин выполнены отражающими излучение.