Теплоаккумулирующая панель ограждения

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано как элемент системы кондиционирования микроклимата помещений, аккумулирующий теплоту, например , энергии солнца Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств и снижение материалоемкости панели Теплоаккумулирующая панель ограждения включает теплоаккумулирующий слой 1, остекление 2, оболочки 3 и 4, состоящие из двух и более эластичных полотен 5, соединенных между собой эластичными перегородками б с отверстиями для пропуска теплоизолирующей среды, воздушную прослойку 7, соединенную через отверстия 8 и 9 каналами 10 и 11 с помещением, систему подачи теплоизолирующей среды, включающую нагнетатель 12, краны 13-16 и обратные клапаны 17 и 18, установленные на трубопроводах 19 1 з п ф-лы, 3 ил со С 10 о NO N 00 о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 04 В 1/76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/Б (21) 4739464/33 (22) 28.07.89 (46) 30.11,91. Бюл. N 44 (71) Алма-Атинский архитектурно-строительный институт (72) P. P, Манасыпов и Э. Л, Лихтенштейн (53) 699.86(088.8) (56) Патент США

М 2595905, кл. 126-270, 1952, Андерсон Б. Солнечная энергия (Основы строительного проектирования). Пер, с англ. М.: Стройиздат, 1982, с. 78, 106-107, рис, 3,34. (54) ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ПАНЕЛЬ

ОГРАЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано как элемент си .Ю 1694806 А1 стемы кондиционирования микроклимата помещений, аккумулирующий теплоту, например, энергии солнца. Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств и снижение материалоемкости панели. Теплоаккумулирующая панель ограждения включает теплоаккумулирующий слой

1, остекление 2, оболочки 3 и 4, состоящие из двух и более эластичных полотен 5, соединенных между собой эластичными перегородками 6 с отверстиями для пропуска теплоизолиру1ощей среды, воздушную прослойку 7, соединенную через отверстия 8 и

9 каналами 10 и 11 с помещением, систему подачи теплоизолирующей среды, включающую нагнетатель 12, краны 13 — 16 и обратные клапаны 17 и 18, установленные на трубопроводах 19, 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1694806

Изобретение относится к строительству и может быть использовано как элемент системы кондиционирования микроклимата помещений, аккумулирующий теплоту, например, энергии солнца.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств и снижение материалоемкости панели.

На фиг. 1 показана предлагаемая панель в режиме аккумулирования теплоты; на фиг. 2 — то же, в режиме сохранения аккумулированной теплоты и передачи ее помещению; на фиг. 3 — система подачи газа с резервуаром для его хранения.

Теплоаккумулирующая панель ограждения включает теплоаккумулирующий слой 1, выполненный, например, из бетона или вещества, претерпевающего фазовый переход из твердого в жидкое состояние в процессе накопления теплоты, остекление

2, теплоизолирующие слои — оболочки 3 и 4, расположенные на обеих поверхностях слоя 1 и состоящие из двух и более эластичных полотен 5, попарно соединенных между собой эластичными перегородками 6 с отверстиями для пропуска теплоизолирующей среды, воздушную прослойку 7, расположенную между остеклением 2 и оболочкой 3 и соединенную через отверстия 8 и 9 каналами 10 и 11 с помещением, образуя контур естественной циркуляции воздуха, систему подачи теплоизолирующей среды (газа), включающую нагнетатель, например вакуум-насос 12, краны 13 — 16 и обратные клапаны 17 и 18, установленные на трубопроводах 19, объединяющих оболочки 3 и 4 в одну замкнутую систему.

Система подачи газа обеспечения независимости наполнения теплоизолирующей средой каждого пространства между двумя соседними полотнами может включать резервуар 20 газа, а также краны 21-25 установленные на трубопроводах 19, Штуцеры

26 — 29 на трубопроводах 19 подсоединены к ответным штуцерам оболочек 3 и 4, Теплоаккумулирующая панель работает следующим образом, В холодный период года при попадании на панель солнечных лучей (см. фиг. 1) одновременно открываются краны 13 и 14, закрываются краны 15 и 16, включается нагнетатель 12 и газ, например воздух, перекачивается через штуцеры 26-29 из отсеков оболочки 3 в оболочку 4, Движение газа изображено тонкими стрелками, При этом оболочка 3 трансформируется в тонкий слой из слипшихся полотен 5, а оболочка 4 превращается в теплоизолирующий слой чередующихся полотен 5 и прослоек газа между ними, каждая из которых при использовании в качестве газа воздуха имеет толщину

10 мм. Низкая теплопроводность воздуха, . малая толщина прослойки, при которой конвективные потоки практически равны нулю, 5 и наличие отражающих излучение поверхностей обусловливают существенное сопротивление передаче теплоты, составляющее для каждой воэдуш ной прослойки тол щи ной в 10 мм около 0,39 м С/Вт, 10 После полного опорожнения оболочки 3 и наполнения газом оболочки 4 нагнетатель

12 останавливается. Выравниванию давлений газа в оболочках препятствует обратный клапан 17. При уменьшении толщины

15 оболочки 3 открываются закрытые до этого момента внешним полотном 5 оболочки 3 отверстия 8 и 9 каналов 10 и 11, При этом возникает естественная циркуляция воздуха помещения через панель ограждения, 20 Одна часть теплоты солнечного излучения, поглощенная внешней поверхностью оболочки 3, расходуется на нагрев циркулирующего воздуха, другая, беспрепятственно проходя через сомкнутые полотна 5, накап25 ливается в слое 1. Оболочка 4, наполненная газом, предохраняет помещение от возможного перегрева.

В ночные или пасмурные периоды происходит обратный процесс перекачки газа

30 из оболочки 4 в оболочку 3 (см, фиг. 2), При этом краны 13 и 14 закрыты, а краны 15 и 16 открыты. Выравниванию давления в этом случае препятствует. обратный клапан 18.

В этом режиме на наружной поверхно35 сти теплоаккумулирующего слоя 1 появляется теплоизолирующий слой из наполненной газом оболочки 3, препятствующий потерям теплоты. Своим внешним полотном 5 оболочка 3 закрывает отверстия 8 и 9, предотв40 ращая опрокидывание циркуляции воздуха.

Смыкание полотен 5 оболочки 4 создает условия для передачи теплоты, накопленной в слое 1 "в помещение.

Летом работа панели ограждения отли45 чается только тем, что дневные часы поступления солнечной радиации оболочка 3 заполняется газом, препятствуя прогреву панели и перегреву помещения, а ночью полотна 5 оболочки 3 сомкнуты, позволяя за

50 счет обратной радиации вызвать охлаждение слоя 1.

Система подачи газа с резервуаром 20 работает следующим образом.

При необходимости в заполнении газом

55 какого-либо ряда отсеков между двумя смежными полотнами 5 любой из оболочек

3 и 4 (см. фиг, 1 и 2) открывается кран 21 и соответствующий каждому ряду отсеков кран 22, 23, 24 или 25, Наполнение газом отсеков самопроизвольно за счет давления

1694806 в резервуаре 20. Возможное движение газа изображено на фиг. 3 стрелками. По окончании наполнения краны 21, 22, 23, 24 или 25 закрываются. До опорожнения какого-либо ряда отсеков при закрытом кране 21 открывается соответствующий этому ряду кран

22, 23, 24 или 25, включается нагнетатель 12 и газ возвращается в резервуар 20. После полного опорожнения отсеков соответствующий кран закрывается, Таким образом, степенью наполненности газом оболочки 4 регулируется потребность помещения в теплоте, степенью наполненности оболочки 3 — соотношение теплоты на нагрев воздуха и теплоты, накапливаемой в слое 1, что повышает маневренность работы всей панели ограждения, а следовательно, и ее теплотехнические и эксплуатационные качества, При использовании в качестве газа воздуха потребность в резервуаре 20 отпадает, а воздух нагнетается в оболочке 3 и 4 прямо из окружающей атмосферы. Конструктивно обвязка трубопроводами и расстановка кранов системы подачи газа в этом случае не имеет принципиальных отличий от приведенных систем.

Применение изобретения увеличит долю полезного использования приходящей теплоты, что повысит тем самым коэффициент замещения традиционных видов топлива. Панель может работать круглый год, накапливая зимой теплоту, летом естественный ночной или иной холод, а также имеет меньшую массу и размеры, особенно при использовании в теплоаккумулирующем слое вещества с фазовым переходом, технологична и проста в изготовлении, монтажа и эксплуатации, обладает маневренностью в работе.

Предлагаемая панель может быть применена как на вновь строящихся объектах, так и при реконструкции эксплуатируемых зданий без внесения существенных измене5 ний в конструкцию самого ограждения.

Формула изобретения

1, Теплоаккумулирующая панель ограж10 дения, включающая теплоаккумулирующий слой, остекление и расположенную между ними воздушную прослойку, которая сообщена при помощи каналов с отверстиями с помещением, а также подачи тенлоизолиру15 ющей среды, состоящую из нагнетателя, резервуара для хранения теплоизолирующей среды и трубопроводов. отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств и снижения материалоемко20 сти панели, теплоаккумулирующий слой снабжен по крайней мере с одной его стороны эластичными полотнами и поперечными перегородками между ними, причем полотна свободно наложены друг на друга, пере25 городки выполнены с отверстиями для пропуска теплоизолирующей среды, отверстия каналов, соединяющие прослойку с помещением, размещены таким образом, что при полном заполнении пространства меж30 ду двумя соседними эластичными полотнами теплои зол ирующей средой они перекрываются, а трубопроводы снабжены эапорно-регулирующей арматурой, обеспечивающей независимое заполнение тепло35 изолирующей средой каждого пространства между двумя соседними полотнами;

2. Панель по п. 1, о т л и ч à io щ а я с я тем, что поверхность полотен, обращенная в сторону теплоаккумулирующего слоя, °

40 снабжена лучеотражающим покрытием.

1694806

I

21

Составитель В, Козлов

Техред М.Моргентал Корректор И Муска

Редактор Т, Горячева

Заказ 4138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101